Физические свойства

К физическим свойствам рыбы относятся форма и размеры тела, плотность и насыпная масса, расположение центра тяжести, угол естественного откоса, угол скольжения и коэффициент трения, консистенция мяса рыбы, теплоемкость и теплопроводность, температуропроводность, электросопротивление и энтальпия.

Форма тела различных видов рыб весьма разнообразна. Рыбы торпедообразной или веретеновидной формы имеют тело в виде торпеды или веретена, утолщенное с головы, сильно сужающееся к хвостовому стеблю, слегка вжатое с боков (сельдевые, тресковые, лососевые, скумбриевые).

Рыбы стреловидной формы имеют удлиненное тело, по высоте равномерное, спинной и анальный плавники отодвинуты назад к хвостовому плавнику (щука, сайра, сарган).

Рыбы плоской формы характеризуются сильно сжатым с боков высоким и узким (лещ, камбала, палтус) или со стороны спины очень низким, широким телом (скат).

Рыбы змеевидной формы имеют очень длинное тело, круглое в сечении или слегка сжатое с боков (угорь, минога, миксина).

Подавляющее большинство промысловых рыб имеет торпедообразную форму тела.

Размер рыбы определяется длиной ее тела или массой. В промышленности в соответствии с действующим стандартом длину рыбы (или тела рыбы) измеряют по прямой от конца рыла до начала средних лучей хвостового плавника. В некоторых случаях измеряют полную (абсолютную) длину тела рыбы - от конца рыла до середины прямой линии, соединяющей концы крайних лучей хвостового плавника.

При конструировании машин для разделки рыбы, различных транспортных средств, а также морозильных аппаратов важно знать наибольшие высоту и толщину тела рыбы, соотношение размеров отдельных частей ее тела.

Большое практическое значение имеет также удельная поверхность рыбы - отношение площади поверхности рыбы к ее объему. Величина удельной поверхности зависит от формы тела рыбы и ее размеров.

Плотность - отношение массы рыбы (в кг) к ее объему (в м³). Плотность живой и свежей рыбы близка к плотности воды и составляет около 1000 кг/м³. Незначительные отклонения от этой величины могут быть связаны с размером рыбы, состоянием ее тканей, содержанием жира в рыбе. Плотность рыбы значительно изменяется в процессе ее обработки. Плотность потрошенсй рыбы колеблется от 1050 до 1080 кг/м³. При замораживании рыбы вследствие увеличения ее объема в результате образования льда плотность уменьшается до 922- 987 кг/м³.

Насыпная (объемная) масса - это масса рыбы (в кг или т), вмещающаяся в единицу объема (в м³). Объемная или насыпная масса необходима при расчетах емкостей для охлаждения и хранения рыбы, при определении площадей для приема и аккумулирования рыбы-сырца, при расчетах транспортных средств и тары для упаковки рыбы.

Насыпная масса зависит от вида, формы тела, размера, физиологического и посмертного состояний рыбы и колеблется от 700 до 1000 кг/м³.

Живая рыба имеет большую насыпную массу, чем снулая. У мороженой рыбы насыпная масса меньше, чем у охлажденной. Так, насыпная масса живого серебристого хека составляет 0,92 т/м³, хека в состоянии посмертного окоченения - 0,85 т/м³, мороженого хека - 0,55 т/м³.

Более крупная рыба имеет меньшую насыпную массу, чем мелкая.

Средняя насыпная масса свежей рыбы разных видов (в т/м³) приведена ниже.

Центр тяжести рыбы расположен в передней части тела, ближе к голове, поэтому при свободном падении и перемещении рыбы по наклонной плоскости она всегда располагается головой вперед по направлению движения. Это свойство рыбы используется для подачи ее под действием собственной силы тяжести в рыборазделочные машины.

Насыпанная на горизонтальную поверхность рыба образует конус, поверхность которого имеет определенный угол наклона к поверхности, называемый углом естественного откоса. Он зависит от вида и состояния рыбы и колеблется от 15 до 24°, снулой - от 17 до 37°, мороженой - от 30 до 51°.

Угол естественного откоса определяется прибором типа угломера или измерением диаметра и высоты конуса. Чем больше рыбы взято для образования конуса, тем точнее результаты.

Углом скольжения называется угол наклона плоскости, при котором помещенная на нее рыба начинает скользить вниз под действием силы тяжести, преодолевая силу трения о плоскость. Коэффициент трения выражается тангенсом угла скольжения.

Величины угла скольжения и коэффициента трения зависят от вида рыбы, ее размера и состояния, а также от материала, из которого сделана плоскость, и состояния ее поверхности. У крупной рыбы угол скольжения и коэффициент трения меньше, чем у мелкой, у живой и свежей рыбы меньше, чем у хранившейся.

Эти показатели используются при конструировании устройств, предназначенных для перемещения рыбы.

Консистенция мяса рыбы определяется совокупностью ее физико-механических свойств - упругостью, эластичностью, вязкостью и прочностью. Эти свойства зависят от химического состава рыбы, физиологического и посмертного состояния. Посмертное окоченение рыбы вызывает уплотнение мышечных волокон, в результате чего увеличиваются упругость и прочность мяса. Автолиз рыбы сопровождается разрыхлением мышечной ткани, вследствие чего упругость и прочность мышечной ткани значительно снижаются.

Удельная теплоемкость - количество теплоты, которое необходимо сообщить рыбе или отвести от нее, чтобы повысить или понизить ее температуру на 1° С. Удельная теплоемкость С [в кДж/(кг•К)] зависит от химического состава рыбы и определяется по формуле

Для технических расчетов удельную теплоемкость свежей и охлажденной жирной рыбы принимают равной 3 кДж/(кг•К), средней жирности - 3,3, тощей - 3,7 кДж/(кг•К).

Теплопроводность - способность рыбы проводить тепло при нагревании или охлаждении:

где (t₁-t₂) - разность температур поверхностей слоя, К.

Теплопроводность зависит от химического состава рыбы. В диапазоне температур 0-30° С теплопроводность рыбы изменяется незначительно. Для расчетов теплопроводность охлажденной рыбы принимают равной 0,5 Вт/(м•К).

Температуропроводность - скорость изменения температуры тела рыбы при нагревании или охлаждении:

Температуропроводность возрастает с увеличением теплопроводности рыбы и уменьшением ее плотности и теплоемкости. При замораживании рыбы коэффициент температуропроводности сначала уменьшается (до -5° С), а затем увеличивается (при температурах ниже -5° С).

Электросопротивление - сопротивление мышечной ткани рыбы прохождению через нее электрического тока. Оно зависит от ее вида, состояния, температуры среды, частоты подаваемого электрического тока. Мышечная ткань живой или только что уснувшей рыбы имеет очень высокое электросопротивление. Электросопротивление значительно снижается в процессе протекания посмертных изменений в рыбе. В результате замораживания и последующего размораживания рыбы значительно снижается ее электросопротивление.

Энтальпия рыбы - это ее теплосодержание. Энтальпию рыбы отсчитывают от ее значения при какой-либо температуре, например -20° С, -30° или -40° С, принимаемой за нуль. При более высоких температурах энтальпия имеет положительное значение, при более низких - отрицательное. При температуре выше температуры начала замерзания тканевых соков рыбы (криоскопическая температура рыбы для технических расчетов принимается равной -1°С, или 272 К) изменение удельной энтальпии Δi (в Дж/кг) можно вычислить по формуле