Mīklas ražošana no graudiem, izmantojot kavitācijas metodi. Graudu suspensiju kvalitatīvo īpašību izpēte un to izmantošana pārtikas ražošanā Jekaterina Viktorovna Gorbyleva. Pētījums par kavitācijas ārstēšanas ietekmi uz skābumu
APSTRĀDE: TEHNOLOĢIJAS UN IEKĀRTAS
UDC 664:621.929.9 V.I. Lobanovs,
V.V. Trušņikovs
NEPĀRTRAUKTA MAISĪTĀJA AR PAŠATTĪRĪŠIEM DARBĪBAS DZINĒJIEM IZSTRĀDE
Desu un gaļas konservu ražošanā pēc izejvielas samalšanas to sajauc ar recepšu sastāvdaļām, lai iegūtu viendabīgas sistēmas. Nepieciešamība pēc šīs darbības var rasties arī sajaucot dažādus komponentus, mīcot izejvielas līdz noteiktai konsistencei, emulsiju un šķīdumu pagatavošanas procesā, lai noteiktu laiku nodrošinātu produkta viendabīgu stāvokli, gadījumos, kad tas ir nepieciešams lai pastiprinātu siltuma un masas pārneses procesus.
Gaļas rūpniecībā visizplatītākā ir mehāniskā sajaukšana, ko izmanto kā galveno (desu, pildītu konservu un pusfabrikātu ražošanā) vai pavadošo (sālītu un kūpinātu gaļas izstrādājumu, pārtikas un tehnisko tauku, līmes ražošanā) , želatīns, asins apstrāde) operācijas.
Maisīšanai tiek izmantoti maisītāji, maltās gaļas mikseri, maltās gaļas maisītāji u.c. Pirmās divas mašīnu grupas tiek klasificētas kā partiju iekārtas. Mikseri var būt gan nepārtraukti, gan ar pārtraukumiem.
Izpētot vietējo un ārvalstu maisītāju dizainus, mēs nonācām pie secinājuma, ka tiem visiem ir būtiski trūkumi - materiālu pielipšana
rial uz darba korpusiem sajaukšanas procesā (saķere) un zema produktivitāte.
MPSP nodaļā tika mēģināts izveidot nepārtrauktas maltās gaļas maisītāju ar pašattīrošiem darba korpusiem (patenta pieteikums Nr. 2006116842) mazas ietilpības cehiem, ko var izmantot gan mazjaudas gaļas pārstrādes uzņēmumos, gan moduļu desu veikali (tips MKTs-300K vai uzņēmuma CONVICE moduļu desu cehs) un lielas meitas saimniecības, kas ir svarīgas šim mūsu valsts ekonomiskās attīstības posmam, kad tiek nodrošināti līdz 60% no visas tirgū esošās lopkopības produkcijas. ar palīgsaimniecībām.
Piedāvātais viskozu materiālu maisītājs sastāv no korpusa 1 (1. att.), kas izgatavots uz rāmja 2, kurā ir uzstādīti darba korpusi 3, no kuriem katrs sastāv no vārpstas 4 ar diviem darba asmeņiem 5, kas izgatavoti visā garumā. darba korpuss pa spirālveida līniju ar leņķa pacēlumu diapazonā no 0°30"-0°50", savukārt viena darba elementa skrūve ir pagriezta pulksteņrādītāja virzienā, bet otra - pretēji pulksteņrādītāja virzienam. Darba korpusu 3 piedziņa 6 ir veidota tā, lai korpusi būtu sinhronizēti viens ar otru. Dizains ir aprīkots ar iekraušanas paplāti 7 un izkraušanas paplāti 8.
Rīsi. 1. Piedāvātā maisītāja shēma
Pēc sasmalcināšanas gaļas mašīnā, maltā gaļa nonāk iekraušanas paplātē 8 un nonāk zem speciāli izstrādātām darba daļām 3, griežoties viena pret otru ar vienādiem leņķiskajiem ātrumiem (pa šķērsotu ceļu), kuras darbības laikā pašattīrās, pateicoties to šķērsgriezuma forma. Mikserī malto gaļu aktīvi sajauc darba ķermeņi 3 ar asmeņiem 5, kas izgatavoti pa spirālveida līniju, noslīpēti spraugas dēļ starp vārpstām 4 un virzās gar darba korpusiem uz izkraušanas paplāti 7. Materiāla kustība uz priekšu ir nodrošināta
spirāle, ko veido vienmērīga darba ķermeņa sekcijas nobīde visā tā garumā par noteiktu leņķi a. Darba korpusu rotācija tiek veikta, izmantojot piedziņu 6.
Piedāvātā darba korpusu forma tika ņemta no Vācijas patenta Nr. 1199737, kur divi asmeņi ar konstantu ātrumu griežas viens pret otru pa krustojošām trajektorijām. Piedāvātā maisītāja darba daļu profila konstruēšanai izmantojam diagrammu (2. att.), kur starpaksiālais attālums ir izvēlēts tā, lai darba korpusi saslēgtos 45° leņķī.
Rīsi. 2. Darba struktūru profila veidošanas shēma
Pamatojoties uz iepriekš minēto priekšlikumu, mēs varam rakstīt
R+g = R-42, (1)
kur R ir darba korpusa rādiuss, m; r - darba korpusa vārpstas rādiuss, m.
Lai definētu SL līkni, ir jāzina, kā mainās leņķis b un attālums OK atkarībā no leņķa a. Tādējādi mēs definēsim līkni polāro koordinātu sistēmā ar leņķi b un izliekuma rādiusu p = OK, kad pamatleņķis a mainās no 45 uz 0°. Tātad, savienosim leņķi b un a.
No trīsstūra NPK:
NK = R - sinа; (2)
IESLĒGTS = r42 — NP = R(4l — cos a) (h)
No trijstūra ONK:
t in NK R sin а sin а
ON R (J2 — cos а) (42 — cos а)
tātad,
Savienosim izliekuma rādiusu p ar leņķiem b un a:
no trijstūra ONK:
ieslēgts = r(V2 — cos a)
Labi no izmaksām līdz (6)
Tādējādi līkni polāro koordinātu sistēmā dod šāda vienādojumu sistēma:
r (V2 — cos a)
Ņemot vērā, ka aukstā gaisa padeves kastes ir uzstādītas diskrēti, materiāla žāvēšanas process tiek atkārtots vairākas reizes un pastiprināts, kas ir iecerētā tehniskā rezultāta sasniegšana.
Mucu žāvētāju analīze
Ho/yudiO bozduh
Rīsi. Piedāvātais bungu žāvētāja izkārtojums
Piedāvātais žāvētājs (Zīm.) sastāv no korpusa 1, kura iekšpusē ir uzstādīts paceļamās lāpstiņas sprausla 3, un korpusa 1 konsolei ir piestiprināts stacionārs apvalks 2, uz kura ir uzstādīta caurule 4 karstā padevei. gaiss. Caurules 4 apkārtmērā ir gareniski radiāli logi 5, un korpusa 1 galos ir caurule materiāla 6 iekraušanai, izkraušanas kamera 7 ar caurulēm karstā gaisa izvadīšanai 8 un materiāla izvadīšanai 9. Uz korpuss 1 zem fiksēta korpusa 2 vairākas kastes 10 ir uzstādītas virknē ar ieplūdes cauruli 11 un izplūdes caurulēm 12 aukstā gaisa padevei. Pacelšanas asmeņa sprauslai 3 ir īpaša piedziņa.
Bungu žāvētājs darbojas šādi. Izejmateriāls caur cauruli 6 nonāk korpusā 1. Kad pacelšanas lāpstiņas sprausla 3 griežas, tā asmeņi uztver materiālu un paceļ to. Nokrītot no asmeņiem, materiāls veido gareniskas strūklas, kas iekļūst siltuma plūsmās, kas iet caur cauruli 4 un gareniski radiālajiem logiem 5. No materiāla ārējās virsmas tiek noņemts mitrums. Tad materiāls pārvietojas pa korpusu 1 uz izeju bungas slīpuma un siltuma plūsmas ātruma dēļ. Šobrīd materiāls pārvietojas pa korpusa iekšējo virsmu, tas nonāk kārbu 10 stiprinājuma zonā, caur kuru tiek pievadīts aukstais gaiss. Tiek piegādāts aukstais gaiss
caur padeves caurulēm 11, lokāli atdzesē daļu no korpusa 1 un tiek izvadīts caur caurulēm 12. Saskaroties ar atdzesēto korpusa daļu, materiāla virsma tiek atdzesēta, bet tā vidus paliek uzkarsēts. Materiālā esošais mitrums virzīsies no centra uz perifēriju. Tad, izejot cauri apvalku laukumam, materiāls atkal parādīsies uz korpusa karstās virsmas, un dzesēšanas šķidruma gaisa plūsma noņems mitrumu no materiāla virsmas. Šo procesu atkārto vairākas reizes (atkarībā no lodziņu skaita 10). Tad beztaras materiāls nonāk izkraušanas kamerā 7, kur tas tiek atdalīts no dzesēšanas šķidruma un izņemts no bungu žāvētāja.
Pašlaik tiek ražota eksperimentāla iekārta graudu un citu beramo materiālu žāvēšanai.
Bibliogrāfija
1. Enerģiju taupoša graudu žāvēšana / N.I. Malins. M.: KolosS, 2004. 240 lpp.
2. Graudu kaltes un graudu kaltes / A.P. Geržojs, V.F. Samočetovs. 3. izdevums M.: KolosS, 1958. 255 lpp.
3. Kvieši un to kvalitātes novērtējums / red. un ar priekšvārdu. Bioloģijas doktors zinātne prof. N.P. Kuzmina un godājams RSFSR zinātnieks prof. L.N. Ļubarskis; josla no angļu valodas Ph.D. biol. Zinātnes K.M. Selivanova un I.N. Sudrabs. M.: KolosS, 1967. 496 lpp.
UDC 664,7 V.V. Gorškovs,
A.S. Pokutņevs
GRAUDU APSTRĀDES EFEKTIVITĀTE MAIZES RAŽOŠANAS LAIKĀ AR HIDRODINAMISKO KAVITĀCIJU
Ievads
Šobrīd aktuāls paliek jautājums par maizes izstrādājumu klāsta paplašināšanu. Primārais uzdevums ir uzlabot maizes garšu un uzturvērtības, vienlaikus saglabājot tās zemo cenu. Tas panākts, pilnveidojot cepšanas tehnoloģiju, mainot graudu sagatavošanas parametrus, to malšanas pakāpi un metodi, dažādojot receptūru, mīcīšanas laikā iekļaujot citus graudus un citus komponentus, uzlabojot mīklas irdināšanas tehnoloģiju un maizes cepšanas apstākļus.
Viena no iespējām graudu malšanas stadijas modernizācijai ir kavitācijas malšanas dzirnavu izmantošana. Tas novērš nepieciešamību atkārtoti izlaist graudus caur dzirnaviņām un pēc tam sadalīt tos frakcijās. Tajā pašā laikā, ņemot vērā to, ka kavitācijas dzirnavās notiek mitrā malšana, graudu sagatavošanas cehā nav kaitīgu putekļu faktora. Rezultātā ceptiem izstrādājumiem tiek piegādāta homogenizēta sasmalcinātu graudu suspensija.
Pētījuma metodoloģija
Pētījuma mērķis bija izpētīt iespēju ražot graudu maizi, pamatojoties uz graudu suspensiju, kas iegūta Petrakova disperģētājā.
Graudu un suspensijas ķīmiskā analīze tika veikta Altaja Valsts Agrārās universitātes laboratorijā mitruma satura, lipekļa un stiklainuma ziņā. Iegūtās maizes kvalitāte tika noteikta Valsts profesionālās izglītības iestādes "Altaja Valsts tehniskā universitāte" Pārtikas produktu un izejvielu testēšanas centrā pēc organoleptiskajiem rādītājiem - forma, virsma, drupatas, porainība, smarža, garša, krāsa un fizikāli ķīmiskais - mitrums, skābums
hermētiskumu, svešķermeņu ieslēgumi, slimības un pelējuma pazīmes, kraukšķīgumu no minerālu piemaisījumiem. Pamatojoties uz pētījuma rezultātiem, tika veikts kviešu maizes ražošanas ekonomiskās efektivitātes aprēķins, pamatojoties uz graudu suspensiju, kas iegūta ar kavitācijas dispersiju.
Pētījuma rezultāti
Eksperimenta veikšanai bija nepieciešams izmantot veselus, nelobītus kviešu graudus un dzeramo ūdeni proporcijā 1:2.
Pētījumam tika izmantots rotācijas tipa kavitācijas siltuma ģeneratora prototips ar elektromotora jaudu 11 kW, šķidruma plūsmas ātrumu 0,15-0,5 l/s un spiedienu 0,2-0,4 MPa.
No graudu suspensijas, pievienojot 35% miltu, ieguva mīklu. Mīcīšana tika veikta manuāli, līdz mīkla ieguva viendabīgu konsistenci.
Mīklas raudzēšana ilga divas stundas ar mīcīšanu divas reizes, kas tika veikta manuāli. Pirmā iesildīšanās tika veikta pēc 40 minūtēm. pēc fermentācijas sākuma, otrā - vēl pēc 40 minūtēm. (1 stunda 20 minūtes pēc fermentācijas sākuma). Griešana tika veikta mehāniski standarta formās. Pārbaudes laiks bija 50 minūtes. 40°C temperatūrā. Cepšanas ilgums - 25 minūtes. 240°C temperatūrā.
Lai izveidotu eksperimentu, tika ņemti kvieši ar vājām cepamajām īpašībām. Graudi ar šādām īpašībām netika izvēlēti nejauši. Tas ļāva novērtēt minimāli iespējamo izejvielu kvalitāti maizes ražošanā un samazināt izmaksas līdz minimumam. Šajā gadījumā mīklas cepšanas īpašības tiek izlīdzinātas, pievienojot tai miltus. Rādītāji, raksturlielumi
kas ietekmē sākotnējo graudu kvalitāti, ir norādīti 1. tabulā.
Kā liecina 1.tabulā sniegtie dati, analizētajiem graudu paraugiem bija vidēji kvalitātes rādītāji: proteīna un lipekļa ziņā tie atbilda vājajām kviešu šķirnēm, bet stiklainuma ziņā – stiprajām šķirnēm. Tehnisko īpašību ziņā vidējas kategorijas ir piemērotas cepamo miltu ražošanai bez uzlabotāju pievienošanas.
Tika izstrādāta recepte maizes iegūšanai. Receptes atšķirība ir tāda, ka tās pamatā ir nevis 100 kg miltu, bet 100 kg maisījuma. Tas ir saistīts ar faktu, ka mīklas pamatā nav milti, bet gan to maisījums ar graudu suspensiju. Suspensija tika iegūta no veseliem graudiem, neizmantojot miltus. Maisījumā bija 65% graudu suspensija un 35% 1. šķiras kviešu milti. Uz 100 kg maisījuma tika pievienoti 0,9 kg “Extra” galda sāls un
0,3 kg rauga.
Organoleptiskā analīze, kas veikta pēc cepšanas, parādīja, ka gatavajam produktam ir raksturīga forma
veidnei atbilst maizes veidnei, kurā tika cepta; virsma - bez lielām plaisām vai plīsumiem; drupatas - ceptas un elastīgas; porainība - attīstīta bez tukšumiem un sablīvējumiem; garša un smarža - raksturīga šim produkta veidam; Brūna krāsa.
Fizikāli ķīmisko parametru novērtējums ir dots 2. tabulā.
2. tabulā sniegtie rezultāti liecina, ka pēc fizikāliem un ķīmiskiem rādītājiem iegūtā maize atbilst: mitruma ziņā - Darnitsky, skābuma un porainības ziņā - 1. šķiras baltmaize.
Tehnoloģijas ieviešanas ekonomiskais efekts tika novērtēts, samazinot maizes pašizmaksu un tika noteikts, ņemot vērā dispersijas procesa izmaksas un ietaupot naudu uz izejvielām. Salīdzinājumam tika ņemta maize no pirmās šķiras kviešu miltiem. Dati par kviešu maizes ražošanas ekonomisko efektivitāti, pamatojoties uz graudu suspensiju, kas iegūta ar kavitācijas dispersiju, sniegti 3. tabulā.
1. tabula
Kviešu graudu kvalitātes novērtējums, %
Indikators Eksperimentālais paraugs Vāju kviešu šķirnes Spēcīgas kviešu šķirnes
Mitrums 14,23 - -
Olbaltumvielas,% 11,49 9-12 14
Glutēns 20,59 līdz 20 28
Stiklojums 59 Līdz 40 40-60
2. tabula
Graudu maizes fizikāli ķīmiskie parametri
Indikators Testa rezultāts GOST 26983-86 “Darnitsa maize” GOST 26984-86 “Galvenā maize” GOST 26987-86 “Baltmaize no 1. šķiras kviešu miltiem”
Mitrums, % ne vairāk kā 48,0±0,71 48,5 47 45
Skābums, grādi ne vairāk kā 2,0±0,36 8 8 3
Porainība, % ne mazāk kā 68,0±1,0 59 65 68
Ārvalstu ieslēgumi Nav konstatēti - - -
Slimības un pelējuma pazīmes Nav konstatētas - - -
Kraukšķēšana no minerālu piemaisījumiem Nav jūtama - - -
3. tabula
Maizes ražošanas ekonomiskais efekts uz 1 tonnu
Ražošanas izmaksu pozīcijas Produkts
maize no 1. šķiras miltiem (pamata versija) graudu maize (dizaina versija)
1. Vispārējie ražošanas un vispārējie saimnieciskie izdevumi, rub. 7570 7809
2. Izejvielas, berzēt. 6713 4335
3. Kopējās izmaksas 1 tonnas maizes ražošanai, rub. 14283 12114
4. Ekonomiskais efekts, berzēt. - 2139
Izmaksu ietaupījumi rodas, samazinoties izejvielu izmaksām, jo daļa miltu tiek aizstāta ar graudu suspensiju. No 3. tabulas izriet, ka ekonomiskais efekts uz 1 tonnu gatavās produkcijas (maizes) būs 2139 rubļi.
Iegūtie dati ļauj kviešu maizes ražošanā uz graudu suspensijas bāzes rekomendēt malšanas stadijā izmantot hidrodinamisko kavitāciju, kas novērsīs nepieciešamību graudus atkārtoti izlaist caur dzirnaviņām, kam seko sijāšana frakcijās, novēršot zudumus no veidošanās. no dzirnavu putekļiem un iegūt ekonomisko efektu 2139 rubļi/t.
Bibliogrāfija
1. GOST 5667-65. Maize un maizes izstrādājumi. Pieņemšanas noteikumi, paraugu ņemšanas metodes, metodes organoleptisko īpašību un produktu svara noteikšanai.
2. Romanovs A.S. Maizes un maizes izstrādājumu pārbaude. Kvalitāte un drošība: mācību grāmata. pabalsts / A.S. Romanovs, N.I. Davidenko, L.N. Šatņuks, I.V. Matvejeva, V.M. Po-Zņakovskis; zem. Kopā ed. V.M. Pozņakovskis. Novosibirska: Sib. Univ. izdevniecība, 2005. 278 lpp.
3. GOST 26983-86. Darņitska maize. Ievadiet 01.12.86 līdz 01.01.92. M.: Standartu izdevniecība, 1986. 6 lpp.
4. GOST 26987-86. Baltmaize no augstākās kvalitātes pirmās un otrās šķiras kviešu miltiem. Tehniskie nosacījumi.
480 rubļi. | 150 UAH | 7,5 ASV dolāri ", MOUSEOFF, FGCOLOR, "#FFFFCC",BGCOLOR, "#393939");" onMouseOut="return nd();"> Promocijas darbs - 480 RUR, piegāde 10 minūtes, visu diennakti, septiņas dienas nedēļā un brīvdienās
Gorbiļeva Jekaterina Viktorovna. Graudu suspensiju kvalitatīvo raksturlielumu un to izmantošanas pārtikas ražošanā pētījums: disertācija... Tehnisko zinātņu kandidāts: 05.18.15 / Gorbiļeva Jekaterina Viktorovna; [Aizsardzības vieta: Kemera. tehn. Pārtikas rūpniecības institūts] - Kemerova, 2008. - 175 lpp.: ill. RSL OD, 61 09-5/1247
Ievads
1. nodaļa. Literatūras apskats 9
1.1. Esošo slīpēšanas veidu un līdzekļu analīze 9
1.2. Kavitācijas teorija 17
1.2.1. Kavitācijas fenomena definīcija 17
1.2.2. Kavitācijas veidi 19
1.2.3. Kavitācijas rašanās 21
1.2.4. Kavitācijas praktiskā pielietošana 23
1.3 Darbā izmantoto kviešu graudu raksturojums 26
1.4. Veidi, kā palielināt graudu pārtikas uzturvērtību 30
1.4.1. Piens kā līdzeklis graudu pārstrādes produktu uzturvērtības paaugstināšanai 30
1.4.2. Graudu mērcēšana kā veids, kā palielināt pārtikas bioloģisko un uzturvērtību 34
1.5. Literatūras apskata secinājums 36
2. nodaļa. Pētījuma objekti un metodes 39
2.1. Mācību objekti 39
2.2. Pētniecības metodes 40
2.3. Eksperimentālo datu statistiskā apstrāde 45
3. nodaļa. Pētījuma rezultāti un to apspriešana 47
3.1. Graudu sagatavošanas metodes noteikšana kavitācijas malšanai 47
3.2. Graudu suspensiju iegūšana. Sākotnējās temperatūras noteikšana, paraugu ņemšanas intervāli 49
3.3. Iegūto suspensiju organoleptiskais novērtējums 54
3.4. Graudu suspensiju temperatūras izmaiņas kavitācijas laikā 54
3.5 Pētījums par kavitācijas ārstēšanas ietekmi uz skābumu 58
3.6. Ogļhidrātu kompleksa izpēte 59
3.7. Olbaltumvielu satura noteikšana 64
3.8. Lipīdu satura noteikšana 67
3.9 Pētījums par kavitācijas ārstēšanas ietekmi uz E69 vitamīna saturu
3.10 Pētījums par kavitācijas ārstēšanas ietekmi uz makroelementu saturu 70
3.11. Pētījums par kavitācijas apstrādes ietekmi uz graudu suspensiju mikrofloru 72
3.12. Graudu produkta stabilitātes izpēte uzglabāšanas laikā 75
3.13. Optimālo kavitācijas graudu slīpēšanas režīmu iepriekšēja noteikšana 82
3.14. Graudu suspensiju drošības rādītāju novērtējums 83
4. nodaļa. Graudu suspensiju iespējamās praktiskās izmantošanas piemēri 87
4.1. Ūdens-graudu suspensijas izmantošana cepšanā 88
4.1.1. Graudu maizes receptes izstrāde 88
4.1.2. Laboratorijas cepšanas rezultāti. Gatavo produktu organoleptiskais un fizikāli ķīmiskais novērtējums 91
4.1.3. Maizes ražošanas tehnoloģijas ražošanas pārbaude, izmantojot ūdens-graudu suspensiju 95
4.1.4. Ekonomiskā efektivitāte 98
4.1.4.1. Uzņēmuma apraksts 98
4.1.4.2. Investīciju plāns 98
4.1.4.3. Ražošanas plāns 101
4.1.4.4. Finanšu plāns 109
4.2. Piena-graudu suspensijas izmantošana pankūku un pankūku pagatavošanai 112
4.2.1. Graudu pankūku un pankūku recepšu izstrāde 112
4.2.2. Laboratorijas cepšanas rezultāti. Organoleptiskais un fizikāli ķīmiskais novērtējums 113
4.2.3. Rūpnieciskais apstiprinājums 119
4.2.4. Rentabilitāte 122
Secinājumi 125
Izmantotās literatūras saraksts 127
Pieteikumi 146
Ievads darbā
Problēmas atbilstība.
Veselīga cilvēka uztura problēma ir viens no mūsu laika svarīgākajiem uzdevumiem. Graudu pārstrādes produkti lieliski atbilst pilnvērtīga uztura prasībām. Šajā sakarā ir nepieciešams radīt plašu jaunu graudu produktu klāstu, kas ļauj racionāli izmantot visas vērtīgās dabiskās sastāvdaļas, vienlaikus būtiski samazinot ražošanas izmaksas.
Tāpēc graudu pārstrādes ražošanas praksē liela uzmanība tiek pievērsta progresīvu paņēmienu un augstas veiktspējas iekārtu ieviešanai, lai palielinātu graudu izmantošanas efektivitāti to pārstrādes laikā.
Viena no perspektīvām tehnoloģijām, kas nodrošina būtisku ražošanas procesu intensificēšanu un paver plašas iespējas graudu, maizes un cita veida produktu sortimenta paplašināšanai, ir izejvielu kavitācijas apstrāde, kas ļauj iegūt graudu suspensijas – produktus ar noteiktu fizikāli ķīmisko un organoleptisko īpašību kopums.
Piedāvātās tehnoloģijas pamatā ir fiziska parādība – kavitācija, ko ģenerē vai nu ultraskaņa (akustiskā), vai hidrauliskie impulsi (rotācijas). Akustiskās kavitācijas iekārtas jau tiek izmantotas dažādās pārtikas rūpniecības nozarēs. Līdz šim lielākos praktiskos rezultātus šajā virzienā ir sasniedzis tehnisko zinātņu doktors. S.D.Šestakovs.
Taču pēdējā laikā izejvielu izkliedēšanai sāk izmantot jaudīgāku dezintegrētāju - hidraulisko impulsu rotācijas ģeneratorus, kas laboratorijas testos uzrādījuši augstu efektivitāti.
Parasti cieto daļiņu izkliedi hidraulisko impulsu rotējošajos ģeneratoros pavada hidrauliskā trieciena darbība,
kavitācijas erozija un noberšanās gredzenveida spraugā starp rotoru un statoru. Tomēr hidroimpulsa kavitācijas kompleksās ietekmes mehānisms uz pārtikas izejvielām nav pietiekami izpētīts.
Pamatojoties uz iepriekš minēto, ir aktuāli izpētīt hidroimpulsa kavitācijas apstrādes ietekmi uz graudu produktu organoleptiskajām un fizikāli ķīmiskajām īpašībām.
Mērķis Un pētniecības mērķi.
Šī pētījuma mērķis bija izpētīt graudu suspensiju kvalitatīvās īpašības un to izmantošanu pārtikas ražošanā.
Lai sasniegtu šo mērķi, bija jāatrisina šādi uzdevumi:
nosaka sākotnējo temperatūru, cieto un šķidro komponentu attiecību pirms kavitācijas malšanas un maksimālo iespējamo kviešu graudu hidroimpulsa kavitācijas apstrādes ilgumu;
izpētīt hidroimpulsa kavitācijas malšanas ilguma ietekmi uz graudu suspensiju kvalitātes organoleptiskajiem un fizikāli ķīmiskajiem rādītājiem;
pētīt graudu suspensiju mikrobioloģiskos rādītājus;
nosaka graudu suspensiju uzglabāšanas spēju;
izvērtē graudu suspensiju drošības rādītājus;
izstrādāt receptes un tehnoloģijas pārtikas produktiem, izmantojot graudu suspensijas. Sniegt gatavās produkcijas preču novērtējumu;
pamatojoties uz visiem iepriekšminētajiem pētījumiem, noteikt optimālos parametrus kviešu graudu hidroimpulsa kavitācijas apstrādei;
veikt jauna graudu produkta pilottestēšanu un izvērtēt piedāvāto tehnoloģiju ekonomisko efektivitāti.
Zinātniskā novitāte.
Zinātniski pamatota un eksperimentāli apstiprināta kviešu graudu hidroimpulsa kavitācijas malšanas iespējamība, lai iegūtu graudu suspensijas kā pusfabrikātu pārtikas ražošanā.
Hidrauliskā impulsa ilguma ietekme
kavitācijas ietekme uz kviešu graudu pārstrādes produktu fizikāli ķīmiskajām un organoleptiskajām īpašībām.
Pirmo reizi atklāta hidroimpulsa kavitācijas apstrādes ietekme uz apstrādāto graudu izejvielu mikrofloru.
Veikts ar hidroimpulsa kavitācijas graudu malšanas metodi iegūto graudu suspensiju drošības rādītāju novērtējums.
Noteikti optimālie parametri graudu pusfabrikāta iegūšanai cepšanai, izmantojot kviešu graudu hidroimpulsa kavitācijas malšanas metodi.
Pirmo reizi ir parādīta iespēja graudu maizes ražošanā izmantot diedzētu kviešu graudu suspensiju, kas iegūta ar hidroimpulsa kavitācijas malšanas metodi.
Pirmo reizi izstrādāta tehnoloģija graudu pankūku un pankūku pagatavošanai uz piena-graudu suspensijas bāzes, kas iegūta graudu hidroimpulsa kavitācijas apstrādē ar pienu.
Darba praktiskā nozīme.
Pamatojoties uz veikto pētījumu, ir izstrādāti praktiski ieteikumi graudu suspensiju ražošanai, izmantojot hidroimpulsa kavitācijas malšanas metodi, un to uzglabāšanai.
Parādīti hidroimpulsa kavitācijas slīpēšanas procesā iegūto graudu suspensiju iespējamās praktiskas izmantošanas piemēri dažādu maizes izstrādājumu ražošanai: diedzēto kviešu graudu suspensija - graudu maizes ražošanai, piena-graudu suspensija - graudu pankūku pagatavošanai un pankūkas.
Izstrādātā maizes ražošanas metode sekmīgi izturējusi ražošanas pārbaudi privātuzņēmuma “Toropchina N.M.” maizes ceptuvē; graudu pankūku gatavošanas metode - Altaja Valsts tehniskās universitātes ēdnīcā "Diēta +".
Paredzamais ekonomiskais efekts no graudu maizes ieviešanas būs 155 450 rubļu. gadā. Paredzamais ekonomiskais efekts no graudu pankūku ieviešanas ir 8505 rubļi. gadā.
Graudu maizei izstrādāts normatīvās dokumentācijas projekts.
Darba aprobācija. Par darba rezultātiem tika ziņots 2004. gada 62. studentu, maģistrantu un jauno zinātnieku zinātniski tehniskajā konferencē “Izglītības apvāršņi”, 64. studentu, maģistrantu un jauno zinātnieku zinātniski tehniskajā konferencē “Izglītības apvāršņi” 2006. gadā. Ir 10 publikācijas, tai skaitā 3 konferenču referāti, 7 raksti.
Darba struktūra un apjoms. Promocijas darbs sastāv no ievada, literatūras apskata, objektu un pētniecības metožu apraksta, diskusijas rezultātiem un to analīzes, graudu suspensiju iespējamās praktiskas izmantošanas piemēru apraksta cepšanā, secinājumiem, bibliogrāfiskā saraksta ar 222 nosaukumiem. , tai skaitā 5 ārzemju, un 6 pielikumi. Darbs uzrādīts uz 145 mašīnrakstā kontroldarba lapām, satur 23 attēlus un 40 tabulas.
Piens kā graudu produktu uzturvērtības paaugstināšanas līdzeklis
Pasaules praksē arvien plašāks kļūst darbs pie maizes izstrādājumu radīšanas, kam raksturīgs augsts bioloģiski aktīvo vielu saturs. Cepšanas teorijā un praksē ir noteikti divi virzieni, kā palielināt no graudiem gatavoto pārtikas produktu bioloģisko vērtību.
Viena no šīm jomām ir produktu bagātināšana ar izejvielām, kas satur lielu daudzumu olbaltumvielu, minerālvielu un vitamīnu. To realizē veidojot maizi, kas bagātināta ar piena produktiem, sojas koncentrātiem, zivju miltiem, vitamīniem u.c.
Otrs virziens ir izmantot visu graudiem raksturīgo potenciālu, jo šķirņu malšanas laikā tiek zaudēta ievērojama daļa labvēlīgo vielu.
Piens un tā pārstrādes produkti ir vērtīgas olbaltumvielas un cukuru saturošas izejvielas. Krējuma gatavošanas procesā no piena atdalīšanas rezultātā veidojas vājpiens. Sviesta ražošanas no krējuma blakusprodukts ir paniņas. Siera, biezpiena un kazeīna ražošanas laikā veidojas sūkalas. Visus uzskaitītos produktus var izmantot cepšanai gan dabiskā veidā, gan pēc īpašas apstrādes.
Viens no visvairāk nepietiekamajiem uztura komponentiem ir kalcijs. Maize ir ierobežots kalcija avots. Šajā sakarā piena produktus izmanto, lai palielinātu kalcija saturu tajā.
Piens ir sarežģīta polidispersa sistēma. Piena izkliedētās fāzes, kas veido 11...15%, ir jonu molekulārā (minerālsāļi, laktoze), koloidālā (olbaltumvielas, kalcija fosfāts) un rupjā (tauku) stāvoklī. Dispersijas vide ir ūdens (85...89%). Dažu sastāvdaļu aptuvenais saturs govs pienā ir parādīts 1.1. tabulā.
Piena ķīmiskais sastāvs nav nemainīgs. Tas ir atkarīgs no dzīvnieku laktācijas perioda, mājlopu šķirnes, barošanas apstākļiem un citiem faktoriem. Vislielākās izmaiņas notiek tauku daudzumā un sastāvā. Govju masveida atnešanās periodā (marts-aprīlis) pienam ir zems tauku un olbaltumvielu saturs, un oktobrī-novembrī tas ir maksimālais.
Tauki bumbiņu veidā ar diametru no 1 līdz 20 mikroniem (galvenais daudzums ir 2...3 mikroni diametrā) neatdzesētā pienā veido emulsiju, bet atdzesētā pienā dispersiju ar daļēji sacietējušiem taukiem. Piena taukus galvenokārt pārstāv jauktie triglicerīdi, kuru ir vairāk nekā 3000. Triglicerīdus veido vairāk nekā 150 piesātināto un nepiesātināto taukskābju atlikumi. Piena taukus pavada taukiem līdzīgas vielas: fosfolipīdi un sterīni. Fosfolipīdi ir glicerīna, taukskābju ar augstu molekulmasu un fosforskābes esteri. Atšķirībā no triglicerīdiem tie nesatur zemas molekulmasas piesātinātās taukskābes, bet dominē polinepiesātinātās skābes. Visbiežāk pienā ir lecitīns un cefalīns.
Piena proteīni (3,05...3,85%) ir neviendabīgi pēc sastāva, satura, fizikāli ķīmiskajām īpašībām un bioloģiskās vērtības. Pienā ir divas olbaltumvielu grupas, kurām ir dažādas īpašības: kazeīns un sūkalu proteīni. Pirmā grupa, paskābinot pienu līdz pH 4,6 20C temperatūrā, izgulsnējas, otra, tādos pašos apstākļos, paliek sūkalās.
Kazeīns, kas veido 78 līdz 85% no kopējā olbaltumvielu satura pienā, ir atrodams koloidālu daļiņu jeb micellu veidā; Sūkalu proteīni pienā atrodas izšķīdinātā stāvoklī, to daudzums svārstās no 15 līdz 22% (apmēram 12% albumīna un 6% globulīna). Kazeīna un sūkalu proteīnu frakcijas atšķiras pēc molekulmasas, aminoskābju satura, izoelektriskā punkta (IEP), sastāva un struktūras.
Piena olbaltumvielu elementārais sastāvs ir šāds (%): ogleklis - 52...53; ūdeņradis - 7, skābeklis - 23, slāpeklis - 15,4...15,8, sērs - 0,7...1,7; Kazeīns satur arī 0,8% fosfora.
Piena ogļhidrātus pārstāv piena cukurs (laktoze), disaharīds, kas sastāv no glikozes un galaktozes molekulām, kā arī vienkāršie cukuri (glikoze, galaktoze), glikozes, galaktozes, fruktozes fosfora esteri.
Piena cukurs pienā atrodas izšķīdinātā veidā a- un jB formā, un a-formai ir raksturīga mazāka šķīdība nekā /?-formai. Abas formas var mainīties no vienas uz otru. Piena cukurs ir aptuveni piecas reizes mazāk salds nekā saharoze, taču tā uzturvērtība nav zemāka par pēdējo un organismā to gandrīz pilnībā uzsūc.
Minerālvielas pienā ir pārstāvētas kā organisko un neorganisko skābju sāļi. Dominējošie sāļi ir kalcijs (saturs 100...140 mg%) un fosfors (95...105 mg%). Turklāt piens satur mikroelementus: mangānu, varu, kobaltu, jodu, cinku, alvu, molibdēnu, vanādiju, sudrabu uc Vitamīnu saturs pienā ir atkarīgs no dzīvnieka šķirnes, laktācijas perioda un citiem faktoriem.
Eksperimentālo datu statistiskā apstrāde
Lai iegūtu pētāmā procesa matemātisko modeli, ņemot vērā vairāku procesu ietekmējošo faktoru izmaiņas, tika izmantotas matemātiskās eksperimentālās plānošanas metodes.
Lai īstenotu kādu no virzieniem, bija nepieciešams vispirms dīgt kviešu graudus. Tāpēc sākotnēji šo pētījumu gaitā tika noteikta optimālā kviešu graudu sagatavošanas metode. Vienlaikus šim procesam tika izvirzītas šādas prasības: graudu sagatavošanas metode nedrīkst negatīvi ietekmēt to uzturvērtību un bioloģisko vērtību; metodei jābūt vienkāršai un ne īpaši laikietilpīgai, tās ieviešanai nevajadzētu prasīt sarežģītu dārgu aprīkojumu un papildu personālu, lai vajadzības gadījumā jebkurš uzņēmums varētu veikt dīgšanu ar minimālu pārkārtojumu un minimālām finanšu izmaksām.
Kā liecina literatūras datu analīze, tradicionāli izkliedējot graudu masas iegūšanai, graudus mērcē 6-48 stundas, kam seko graudu sākotnējā dīgšana. Galvenais bioķīmisko procesu virziens dīgstošā graudā ir intensīva endospermā nogulsnēto lielmolekulāro savienojumu hidrolīze un to pārvēršana šķīstošā stāvoklī, kas pieejams attīstošajam asnam.
Taču barības vielu veidošanās, kas palielina diedzēto graudu uzturvērtību, nenotiek uzreiz. Sākotnējo dīgtspēju (latento dīgtspēju vai fermentāciju) pavada augošā embrija patērēto zemas molekulmasas vielu samazināšanās. Tādējādi, mērcējot 12 stundas, cukura saturs graudos samazinās gandrīz 1,5 reizes, bet dekstrīna saturs - aptuveni 1,7 reizes. C vitamīna saturs dīgtspējas sākumposmā samazinās gandrīz 1,5 reizes. Taču eksperimenti liecina, ka pēc 12 stundu graudu mērcēšanas pētītajos paraugos sāka palielināties cukuru un dekstrīnu saturs.
Līdz ar to nākamo graudu dīgšanas posmu pavada zemas molekulmasas vielu, tostarp vitamīnu, uzkrāšanās fermentatīvās aktivitātes palielināšanās dēļ, kas izraisa augstas molekulmasas savienojumu hidrolīzi. Tomēr pārāk ilga mērcēšana (vairāk par dienu) izraisa intensīvu baktēriju mikrofloras attīstību, pelējumu un asas, skābas smakas parādīšanos. Tāpēc pēc visas informācijas analīzes tika pieņemti šādi graudu sagatavošanas parametri: mērcēšanas ilgums - 24 stundas; mērcēšanas ūdens temperatūra - 25C.
Šāda mērcēšana nodrošina graudu sākotnējo dīgšanu ar barības vielu veidošanos un būtiski nepalielina graudu mikrofloru. 3.2. Graudu suspensiju iegūšana. Sākotnējās temperatūras noteikšana, paraugu ņemšanas intervāli
Eksperimentālā pētījuma galvenais mērķis bija noteikt iespējamo graudu kavitācijas apstrādes ilgumu un noteikt paraugu ņemšanas intervālus turpmākiem laboratorijas pētījumiem. Lai atrisinātu šo problēmu, tika veikti izmēģinājuma eksperimenti, lai iegūtu graudu suspensijas.
Graudu kavitācijas apstrāde tika veikta uz uzņēmuma Tekhnokompleks LLC bāzes, kas atrodas Barnaulā, Karaganda ielā, korpusā 6.
Šobrīd rotora atveri bloķē statora sānu sienas, visā rotora cilindrisko atveru garumā notiek straujš spiediena pieaugums (tiešs hidrauliskais trieciens), kas pastiprina kavitācijas burbuļu “sabrukumu” zonā. A.
B zonā intensīvu kavitācijas burbuļu “sabrukšanu” veicina pastāvīgs pārspiediens. Kā jau minēts 1.1. sadaļā, kavitācijas burbuļu slēgšana veicina graudu iznīcināšanu.
Slīpēšanas process tika veikts recirkulācijas režīmā. Cieto un šķidro daļu attiecība bija 1:2. Cietās frakcijas palielināšanās maisījumā nav iespējama kavitācijas vienības tehnisko īpašību dēļ. Šķidrās fāzes palielināšana ir nepraktiska no iegūtā produkta uzturvērtības viedokļa.
Eksperimentu veikšanai izmantojām parasto auksto krāna ūdeni, kura temperatūra bija 20C. Sākotnējās temperatūras maiņa ir nepraktiska, jo tas prasa papildu materiālos ieguldījumus un laiku apkurei vai dzesēšanai, kas ievērojami pagarinās tehnoloģisko procesu un sadārdzinās galaproduktu. Eksperimentālie pētījumi parādīja, ka iespējamais kviešu graudu kavitācijas apstrādes ilgums ir 5 minūtes ūdens-graudu un piena-graudu suspensijām un 5,5 minūtes diedzētu kviešu graudu suspensijai. Šajā gadījumā graudu suspensiju galīgā temperatūra sasniedza 60-65C.
Graudu tālāka apstrāde nav iespējama, jo kavitācijas slīpēšanas laikā ievērojami palielinās produkta viskozitāte, kas līdz procesa beigām iegūst mīklas konsistenci, kā rezultātā iekārtas iesūkšanas caurule nespēj iesūkties. maisījums tiek apstrādāts un process apstājas.
Pētījums par kavitācijas ārstēšanas ietekmi uz skābumu
Graudu suspensiju skābuma izmaiņas kavitācijas laikā Analizējot rezultātus, varam secināt, ka kavitācijas rezultātā produktu skābums pirmajā kavitācijas apstrādes minūtē, salīdzinot ar sākotnējo vērtību, strauji palielinās 2 - 2,5 reizes. Bet tālāk procesa gaitā ūdens-graudu suspensijai tas samazinās līdz 1,6 grādiem, diedzētu kviešu graudu suspensijai līdz 2,1 grādiem un piena graudu suspensijai līdz 2,4 grādiem.
Tas skaidrojams ar to, ka kavitācijas rašanos pavada brīvo radikāļu OH-, NCb-, N- rašanās, kā arī to rekombināciju galaprodukti H2C2, HNCb, HN03, kas paskābina vidi. Bet tā kā viena kavitācijas burbuļa pulsācijas un sabrukšanas rezultātā veidojas aptuveni 310 pāri radikāļu, galvenokārt OH-, un procesa laikā izveidojies ūdeņradis daļēji iztvaiko, procesam progresējot palielinās hidroksilgrupu skaits, kas. noved pie vides sārmināšanas un skābuma samazināšanās.
Ogļhidrāti ir galvenie enerģijas resursi, kas koncentrēti kariopses endospermas šūnās. Viegli sagremojamo ogļhidrātu daudzuma ziņā produkti no graudiem ieņem pirmo vietu citu cilvēku pārtikas produktu vidū. Ogļhidrātu nozīme graudu pārstrādes tehnoloģiskajā procesā un, īpaši, graudu izmantošanā mīklas gatavošanas procesā, ir ļoti liela.
Šajā darbā mēs pētījām hidroimpulsa kavitācijas apstrādes ietekmi uz kviešu graudu ogļhidrātu kompleksa izmaiņām. Lai novērtētu notiekošās izmaiņas, tika noteikts cietes, dekstrīnu, saharozes un reducējošo cukuru saturs.
Cietei ir visnozīmīgākā loma mīklas mīcīšanas un maizes cepšanas procesā. Pētījumu rezultāti, kas parādīti 3.5. attēlā, liecina, ka graudu apstrāde ar hidroimpulsu kavitācijas palīdzību veicina tajos esošās cietes iznīcināšanu.
Maksimālais cietes daudzuma samazinājums tiek novērots diedzētu kviešu graudu suspensijā. Tas ir saistīts ar faktu, ka dīgtspējas rezultātā strauji palielinās graudu enzīmu darbība, un endospermā nogulsnēto komplekso vielu šķīdināšanas process sākas ar vienkāršāku veidošanos. Attiecīgi ciete tiek pārveidota par dekstrīniem un maltozi. Tāpēc jau pirms diedzēto graudu nodošanas kavitācijas apstrādei cietes saturs tajos bija par 6-8% mazāks, salīdzinot ar oriģinālajiem kviešu graudiem, un lielāka dekstrīnu masas daļa.
Saharozes saturs graudos ir niecīgs, un glikoze un fruktoze graudos, kas parasti nogatavojas un tiek uzglabāti zema mitruma apstākļos, ir niecīgi. Tas ievērojami palielinās tikai dīgšanas laikā. Tāpēc ievērojamais cukuru pieaugums suspensijā kavitācijas procesa laikā bija īpaši svarīgs. Šo izmaiņu rezultāti ir parādīti 3.7. un 3.8. attēlā. 1.2 un 3 4 5
Saharozes satura izmaiņas Kavitācijas procesā īpaši būtiski palielinājās reducējošo cukuru saturs: 5-7 reizes, salīdzinot ar sākotnējām vērtībām, savukārt saharozes daudzums palielinājās tikai 1,2-1,5 reizes. Pirmkārt, tas ir tāpēc, ka reducējošie cukuri ir cietes hidrolīzes galaprodukts. Otrkārt, paralēli cietes sadalīšanai, karsējot neliela daudzuma pārtikas skābju klātbūtnē, notiek pašas saharozes hidrolīze, veidojot reducējošos cukurus (glikozi, fruktozi).
Graudu cukuru galvenā daļa ir trisaharīds rafinoze, glikodifruktoze un glikofruktāni, kas ir viegli hidrolizējami dažādu molekulmasu oligosaharīdi. Acīmredzot tieši viņi hidrolīzes laikā kavitācijas laikā nodrošināja saharozes daudzuma palielināšanos.
Palielināto cukura saturu piena-graudu suspensijā, salīdzinot ar ūdens-graudaugu produktiem, acīmredzot ietekmēja cukuri, kas bija piena sastāvā.
Tādējādi kviešu graudu kavitācijas apstrāde izraisa būtiskas pozitīvas izmaiņas tā ogļhidrātu kompleksa struktūrā. Šī fakta nozīme ir saistīta ar to, ka pie tradicionālās graudu dispersijas graudu malšanas pakāpe nenodrošina pareizu cukura un gāzu veidošanās intensitāti mīklas raudzēšanas laikā. Lai uzlabotu graudu mīklas kvalitāti, tiek piedāvāts pievienot cukuru, fosfatīdu koncentrātus, virsmaktīvās vielas (lecitīnu, tauku cukurus). Var pieņemt, ka šīs tehnoloģijas izmantošana maizes cepšanā ļaus intensīvi raudzēt mīklu bez papildu piedevu ieviešanas, bet tikai pateicoties pašu graudu cukuriem. 3.7. Olbaltumvielu satura noteikšana
Kā zināms, aptuveni 25-30% no kopējās cilvēka organisma olbaltumvielu nepieciešamības sedz graudu pārstrādes produkti. Tajā pašā laikā tieši olbaltumvielu frakcijas nosaka graudu pārstrādes produktu tehnoloģiskās īpašības un spēju ražot kvalitatīvu maizi un makaronus. Tāpēc ir saprotams, ka graudu proteīnu izpēte kavitācijas laikā ir viens no svarīgākajiem uzdevumiem.
Pētījumi par akustiskās kavitācijas ārstēšanas ietekmi uz kopējā proteīna saturu, ko veica S.D.Šestakovs, liecina par tā palielināšanos. Saskaņā ar viņa teoriju, kavitācijas aktivizētajam ūdenim mijiedarbojoties ar sasmalcinātu masu, kas satur dzīvnieku vai augu olbaltumvielas, notiek intensīva hidratācijas reakcija - ūdens molekulu savienojums ar biopolimēru, tā neatkarīgas eksistences pārtraukšana un pārvēršanās par daļu no šī proteīna. . Pēc akadēmiķa V.I Šādā veidā piesaistītais ūdens kļūst par olbaltumvielu neatņemamu sastāvdaļu, tas ir, dabiski palielina to masu, jo tas savienojas ar tiem, iedarbojoties mehānismiem, kas līdzīgi tiem, kas notiek dzīvajā dabā to sintēzes procesā.
Tā kā iepriekš nav veikti pētījumi par hidrauliskās impulsa kavitācijas ietekmi uz proteīna saturu graudu suspensijā, bija nepieciešams noteikt šīs ietekmes apmēru. Lai to izdarītu, ar standarta metodēm tika noteikts proteīna saturs atsevišķos graudu produkta paraugos. Noteikšanu rezultāti ir parādīti 3.9. attēlā.
Maizes ražošanas tehnoloģijas ražošanas pārbaude, izmantojot ūdens-graudu suspensiju
Sarežģītu pētījumu rezultāti par ūdens-graudu suspensijas izmantošanu no diedzētiem kviešu graudiem kā maizes receptes sastāvdaļu parādīja, ka tās izmantošana ļauj iegūt maizes izstrādājumus ar augstu uzturvērtību, ar labām organoleptiskajām un fizikāli ķīmiskajām īpašībām.
Piedāvātās tehnoloģijas ražošanas testi tika veikti privātā uzņēmuma "Toropchina N.M." maiznīcā. (4. pielikums)
Gatavās maizes organoleptisko un fizikāli ķīmisko parametru novērtējums, kas parādīts 4.5. tabulā, tika veikts saskaņā ar 2. nodaļā sniegtajām standarta metodēm.
Uz esošās maizes ceptuves bāzes privātuzņēmums "Toropchina N.M.", kas atrodas Altaja apgabalā, Pervomaiski rajona ciemā. Logovskoje, st. Titova, 6.a māja, tiek organizēta graudu maizes ražošana uz ūdens-graudu suspensijas bāzes.
Maizes ceptuve ražo maizi no pirmās šķiras kviešu miltiem, sagrieztiem klaipiem un maizes niekiem. Maizes ceptuves produktivitāte ir 900 kg maizes izstrādājumu dienā. Šīs maizes ceptuves platība ļauj novietot līniju graudu maizes ražošanai. Izejvielas - miltus piegādā SIA "Melnitsa", kas atrodas Sorochiy Log ciematā, graudus - SEC "Bugrov and Ananyin".
Graudu maize tiks pārdota maiznīcas veikalā un vairākos tuvumā esošajos veikalos. Graudu maizei nav būtisku konkurentu, jo nav uzņēmumu, kas ražotu līdzīgus produktus.
Maiznīcas privātuzņēmums "Toropchina N.M." Darba laikā tas kompensēja sākotnējās izmaksas. Atlikusī vērtība ir 270 tūkstoši rubļu. Graudu maizes ražošana veido vienu sesto daļu no maizes ceptuves produkcijas. Tādējādi graudu maizes ražošanas līnija veido sesto daļu no ēkas izmaksām. Tas ir 45 tūkstoši rubļu. Lai ražotu graudu maizi uz ūdens-graudu suspensijas bāzes, nepieciešams iegādāties šādas tehnoloģiskās iekārtas: kavitācijas iekārta organisko materiālu malšanai (dispersants Petrakov), dispergants Binatone MGR-900, vanna. Pārējās iekārtas atrodas uzņēmumā un var tikt izmantotas graudu maizes ražošanā.
Nolietojums tiek aprēķināts atbilstoši pamatlīdzekļa lietderīgās lietošanas laikam. Ēkas un būves ietilpst 6. nolietojuma grupā ar lietderīgās lietošanas laiku no 10 līdz 15 gadiem, jo ēka nav jauna. Ēkas lietderīgās lietošanas laiks ir 12 gadi. Iekārtas pieder 5. nolietojuma grupai ar lietderīgās lietošanas laiku no 7 līdz 10 gadiem.
Lai pagatavotu graudu pankūkas un pankūkas, tika ierosināts pienu un miltus aizstāt ar piena-graudu suspensiju. Graudu produktu receptes aprēķina pamatā bija piena daudzums 1040 g pankūkām un 481 g pankūkām. Tā kā kviešu graudu kavitācijas apstrāde ar pienu tiek veikta attiecībā 1:2, graudi tika ņemti uz pusi mazāk, tas ir, pankūkām 520g un pankūkām 240g. Pārējās izejvielas tika ņemtas tādā pašā daudzumā kā sākotnējā receptē. Tomēr mīklas mitrumam pankūkām un pankūkām jābūt 65-75%. Tāpēc, ja nepieciešams, ir iespējams pievienot nelielu daudzumu miltu, lai iegūtu optimālas konsistences mīklu. Piedevas daudzums tika aprēķināts, pamatojoties uz izejvielu mitruma saturu. Tādējādi graudu pankūku un pankūku recepte ir šāda.
Suspensija, raugs un cukurs tika dozēti uz mīklas, mīklu samīca un ievietoja termostatā uz 90 minūtēm 32 C temperatūrā fermentācijai. Kad mīklai bija pagājis rūgšanas laiks, tai pievienoja visas atlikušās izejvielas pēc receptes un mīca mīklu.
Tālāk cepām pankūkas un pankūkas. Pankūkas un pankūkas cepa uz laboratorijas plīts, pannā vidēji 270 C. Vienas pankūkas cepšanas laiks bija vidēji 1,5 minūtes, vienas pankūkas cepšanas laiks bija 3 minūtes.
Cepšanas rezultātā atklājām, ka no pēdējās suspensijas nav iespējams pagatavot pankūkas. Lejot mīklu šajās suspensijās pannā, tā puto, klājas, pielīp, un to nevar izņemt no pannas.
Kavitācijas parādības hidrodinamikā ir zināmas kā parādības, kas iznīcina hidraulisko mašīnu, kuģu un cauruļvadu konstrukcijas. Kavitācija šķidrumā var rasties plūsmas turbulences laikā, kā arī tad, kad šķidrumu apstaro ultraskaņas lauks, ko ierosina ultraskaņas izstarotāji. Šīs kavitācijas lauka veidošanas metodes ir izmantotas tehnoloģisko problēmu risināšanai rūpniecībā. Tās ir materiālu izkliedes, nesajaucamu šķidrumu sajaukšanas, emulgācijas problēmas. Bet iekārtu augsto izmaksu un izstarotāju stiprības īpašību dēļ šīs tehnoloģijas Krievijas rūpniecībā nav kļuvušas plaši izplatītas.
Piedāvātais šo tehnoloģisko problēmu risinājums ir balstīts uz nepārtrauktām hidrauliskām mašīnām, lai šķidruma plūsmā izveidotu kavitācijas lauku. Atšķirībā no tradicionālajām kavitācijas lauka iegūšanas metodēm, izmantojot ultraskaņas ierīces un hidrodinamiskās svilpes, šīs hidrauliskās iekārtas ļauj iegūt kavitācijas lauku jebkurā šķidrumā, ar dažādiem fizikāliem parametriem un noteiktām frekvences īpašībām. Tas paplašina šo mašīnu pielietojuma ģeogrāfiju to izmantošanai rūpnieciskajos procesos. Šīs mašīnas, ko izstrādātājs parasti sauc par “kavitatoriem”, var izmantot tādās nozarēs kā pārtikas rūpniecība, lai ražotu šķidrus pārtikas produktus (piemēram, majonēzi, sulas, augu eļļas, piena produktus, barības piedevas, dzīvnieku barību utt.). ; piemēram, ķīmiskā rūpniecība (krāsu un laku ražošana), mēslošanas līdzekļu iegūšana lauksaimniecībai; būvniecības nozarē (māla bagātināšanai, betona kvalitātes uzlabošanai, jaunu būvmateriālu iegūšanai no parastajiem iepakojumiem).
Ir veikti arī daži pētījumi par šo iekārtu kavitācijas efektu, ja tās tiek izmantotas kā siltumsūkņi. Siltumenerģijas ražošanas pamatā ir enerģijas izdalīšanās, kad šķidruma starpmolekulārās saites tiek pārrautas, ejot cauri navigācijas laukam. Pilna mēroga pētījumi šajā jautājumā var radīt jaunas paaudzes siltummezglus, kam būs autonomija un plašs pielietojuma klāsts nelielu ēku un būvju apsildīšanai, kas atrodas attālināti no siltumtrasēm un pat elektrolīnijām.
Enerģētiski šīs mašīnas tika izmantotas, lai ražotu jaunus degvielas veidus: mākslīgo mazutu, briketētu degvielu ar videi draudzīgām saistvielām no dabiskās kūdras, kā arī tehnoloģijās parasto degvielu (naftas, dīzeļdegvielas, mazuta) izmantošanai taupības nolūkos. šo degvielu patēriņu par 25-30% no esošajiem izdevumiem.
- Kavitatora izmantošana sulu ražošanai, kečupi no dārzeņiem un augļiem, ogas, kas satur sīkas sēkliņas, kuras ir grūti atdalīt, gatavojot produktu. Kavitators ļauj ražot sulas no ogām, piemēram, avenēm, jāņogām, smiltsērkšķiem, apstrādājot ogas, neatdalot sēklas, kas izkliedējas līdz 5 mikronu daļiņu izmēram un ir putu sastāvdaļa produktos.
- Kavitatora izmantošana augu eļļu ražošanas tehnoloģijā ļauj palielināt eļļas ražu un iekārtu produktivitāti. Šī tehnoloģija ļauj iegūt eļļu no jebkādām eļļu saturošām augu struktūrām, kā arī iegūt putojošās barības piedevas lauksaimniecības dzīvniekiem.
- Tehnoloģiskā līnija majonēzes pagatavošanai.
- Tehnoloģiskā līnija eļļas un barības piedevu ražošanai no skuju koku egļu zariem.
- Kavitācijas iekārtas ļauj iegūt jaunus barības veidus no kūdras un graudu pārstrādes atkritumiem.
- No kūdras ar kavitatoru palīdzību iespējams iegūt arī pilnvērtīgu mēslojumu lauksaimniecības produkcijas ražotājiem no dārzeņiem un graudaugu kultūrām, tie ir tā sauktie “humāti”.
II. Enerģija - Šķidrā kurināmā ražošana no ogļu ražošanas atkritumiem un kūdras. Degviela var kalpot kā mazuta aizstājējs. (Kūdras-ogļu degviela).
- Tehnoloģiskā līnija kūdras-zāģskaidu brikešu un būvmateriālu ražošanai.
- Sorbentu ražošana naftas produktiem.
- Ir provizoriski pētījumi par kavitatoru izmantošanu motordegvielu un eļļu ražošanai no jēlnaftas bez plaisāšanas tieši nerūpnieciskās urbumos.
- Kavitatoru izmantošana telpu autonomai apkurei kā mazjaudas dzesēšanas šķidruma sildītājs līdz 100 kW.
III. Būvniecība - Tiek pārbaudīta tehnoloģija uzlabotas kvalitātes krāsu un laku materiāla ražošanai, pateicoties smalkajai pildvielu un krāsvielu dispersijai.
- Žāvēšanas eļļas, dispersijas un ūdens bāzes krāsu ražošanas tehnoloģiskā līnija.
- Kavitatoru izmantošana jaunu būvmateriālu ražošanai var būt daudzsološa:
- paaugstinātas stiprības betoni un javas;
- mālu bagātināšana ķieģeļu ražošanai. - Kavitatorus var izmantot metālu un detaļu attīrīšanai no rūsas, katlakmens utt.
- Kavitatorus var izmantot kā komponentu maisītājus, kas normālos apstākļos nesajaucas, un viendabīgu struktūru iegūšanai pārtikas un ķīmiskajā rūpniecībā.
IV. Cits - Izstrādāts agregāts tvaika ģenerēšanai, izmantojot elektrību. Tvaika iekārtu var izmantot barības, celtniecības materiālu ražošanai, sterilizācijai utt.
- Notekūdeņu attīrīšana, lai ražotu degvielu no nogulšņu materiāliem. Ūdens attīrīšana no naftas produktiem.
Metode attiecas uz dzīvnieku barības ražošanu. Metode ietver graudu mitrināšanu, malšanu un fermentatīvu hidrolīzi, graudu attiecībai pret ūdeni 1:1, ūdens temperatūrai 35-40°C, un tiek izmantoti fermenti -amilāze 1,0-1,5 vienības/g cietes un ksilanāze 1-. 2 vienības/g celulozes. Metode ļauj iegūt produktu, kas satur viegli sagremojamus ogļhidrātus. 1 galds
Šobrīd lopkopībā tiek izmantota melase, kas iegūta no cukura ražošanas atkritumiem. Šī melase, kas iegūta skābes hidrolīzē, satur 80% sausnas un tajā ir augsta glikozes koncentrācija.
Biešu melases izmantošana dzīvnieku barībā ir plaši pazīstama. Tā kā šajos produktos ir augsts kaloriju saturs, to izmantošana barībā nepārtraukti pieaug. Tomēr melase ir viskozs šķidrums, kas apgrūtina to apstrādi. Pievienojot barībai, tas ir jāuzsilda. Turklāt melase satur ļoti maz slāpekļa, fosfora un kalcija, un tā neatbilst lauksaimniecības dzīvnieku proteīna vajadzībām.
Tāpēc pēdējos 20 gados lopkopībā tiek izmantota melase, kas iegūta no graudiem vai cietes fermentatīvās hidrolīzes ceļā.
Pašlaik cieti saturošu materiālu fermentatīvā hidrolīze tiek veikta ar izejvielu priekšapstrādi ar augstu spiedienu 4-5 kgf/cm 2 120 minūtes.
Ar šādu graudu pirmapstrādi uzbriest, želatinizējoties, cietes graudi iznīcina un pavājinās saite starp celulozes molekulām, daļa celulāžu un amilāžu kļūst šķīstoša, kā rezultātā palielinās fermentiem pieejamā virsma un ievērojami palielinās materiāla hidrolizējamība.
Šīs metodes trūkumi ietver augstu temperatūru un apstrādes ilgumu, kas izraisa ksilozes iznīcināšanu, veidojot furfurolu, hidroksimetilfurfurolu un dažu cukuru sadalīšanos. Ir arī ēdiena pagatavošanas metode, piemēram, saskaņā ar A.S. 707560, kas ietver graudu samitrināšanu amilāzes klātbūtnē un pēc tam gatavā produkta saplacināšanu, atlaidināšanu un žāvēšanu. Ar šo metodi tikai līdz 20% no sākotnējā cietes satura tiek pārvērsti dekstrīnā un līdz 8-10% reducējošos cukuros (piemēram, maltozē, glikozē).
Tiek piedāvāta līdzīga graudu pārstrādes metode lopbarībai (A.S. Nr. 869745), kas ietver graudu apstrādi līdzīgi kā A.S. 707560, bet atšķiras ar to, ka pēc rūdīšanas saplacinātos graudus papildus apstrādā ar fermentu preparātu glucavamorin 2,5-3,0% cietes daudzumā no svara 20-30 minūtes. Šajā gadījumā reducējošo cukuru procentuālais daudzums produktā palielinās līdz 20,0-21,3%.
Piedāvājam kvalitatīvi jaunu produktu ar viegli sagremojamiem ogļhidrātiem - kviešu (rudzu) melasi, kas iegūta fermentatīvās hidrolīzes ceļā.
Barības melase ir cietes un celulozes (hemicelulozes un šķiedras) nepilnīgas hidrolīzes produkts. Tas satur glikozi, maltozi, tri- un tetrasaharīdus un dažādu molekulmasu dekstrīnus, olbaltumvielas un vitamīnus, minerālvielas, t.i. viss, ar ko ir bagāti kvieši, rudzi un mieži.
Barības melase var būt arī aromatizējoša piedeva, jo... satur glikozi, kas nepieciešama, audzējot jaunus lauksaimniecības dzīvniekus.
Hidrolizātu garša, saldums, viskozitāte, higroskopiskums, osmotiskais spiediens, fermentējamība ir atkarīga no iepriekšminēto pirmo četru ogļhidrātu grupu relatīvā daudzuma un parasti ir atkarīga no cietes un celulozes hidrolīzes pakāpes.
Celulozes un cietes hidrolīzei tika izmantoti kompleksie enzīmu preparāti: amilosubtilīns G18X, celoviridīns G18X, ksilanāze, glikavamorīns G3X.
Piedāvājam arī jaunu metodi graudu (rudzi, kviešu) pārstrādei un lopbarības melases ražošanai, izmantojot kavitāciju ar vienlaicīgu fermentu kompleksa darbību.
Graudu apstrādes metode notiek īpašā kavitatora aparātā, kas ir rotējoša tvertne ar perforētu cilindru, kurā notiek kavitācijas process, kas balstīts uz augstas intensitātes hidrodinamiskām vibrācijām šķidrā vidē, ko pavada 2 veidu parādības:
Hidrodinamiskā
Akustisks
veidojoties lielam skaitam kavitācijas burbuļu-dobumu. Kavitācijas burbuļos notiek spēcīga gāzu un tvaiku uzkarsēšana, kas rodas to adiabātiskās saspiešanas rezultātā burbuļu kavitācijas sabrukšanas laikā. Kavitācijas burbuļos koncentrējas šķidruma akustisko vibrāciju spēks un kavitējošais starojums maina tuvumā esošās vielas fizikālās un ķīmiskās īpašības (šajā gadījumā viela tiek sasmalcināta līdz molekulārajam līmenim).
1. piemērs: Graudus vispirms rupji sasmalcina barības drupinātājā, kura daļiņu izmērs nepārsniedz 2–4 mm, pēc tam daļēji sajauc ar ūdeni, kas tiek piegādāts kavitatoram. Graudu un ūdens attiecība ir attiecīgi 1:1 svara daļa. Ūdens temperatūra 35-40°C. Graudu suspensijas un ūdens uzturēšanās laiks kavitatorā ir ne vairāk kā 2 sekundes. Kavitators ir savienots ar ierīci, kurā pH un temperatūra tiek uzturēta, izmantojot automātisko regulēšanu. Reakcijas maisījuma tilpums aparātā ir atkarīgs no kavitatora jaudas un svārstās no 0,5 līdz 5 m 3 .
Izbarojot pusi graudu daudzuma, kavitatorā tiek ievadīts enzīmu komplekss: bakteriālā amilāze 1,0-1,5 vienības/g cietes un ksilanāze 1-2 vienības/g celulozes.
Kavitācijas laikā reakcijas masas temperatūra tiek uzturēta 43-50°C robežās un pH 6,2-6,4. Maisījuma pH tiek uzturēts ar sālsskābi vai sodas pelnu. Pēc 30–40 minūšu ilgas kavitācijas sašķidrinātu smalku suspensiju, kuras graudu daļiņu izmērs nepārsniedz 7 mikronus, karsē līdz kviešu cietes želatinizācijas temperatūrai 62–65 ° C un 30 minūtes uztur šajā temperatūrā bez kavitācijas. Pēc tam grupēto masu atkal ievada kavitācijas režīmā uz 30-40 minūtēm. Kavitācijas procesu aptur joda tests, produkts tiek nosūtīts saharifikācijai uz lielāku trauku ar maisīšanas ierīci. Lai tālāk saharificētu reakcijas masu, pievienojiet glucavamorin G3X ar ātrumu 3 vienības/g cietes. Saharifikācijas process tiek veikts 55-58°C temperatūrā un pH 5,5-6,0. Baktēriju amilāze 1,0-1,5 vienības/g celulozes kavitācijas laikā tiek uzturēta reakcijas masas temperatūra 43-50°C un pH 6,2-6,4, un tālāk iegūtā maisījuma saharifikācija tiek veikta ar glikavamorīnu GZH ar ātrumu 3 vienības/g cietes 55-58°C temperatūrā un pH 5,5-6,0.
Raksti par tēmu
