Manna 

Kavitācijas tehnoloģijas pārtikas rūpniecībā. Jauna kavitācijas tehnoloģija

APSTRĀDE: TEHNOLOĢIJAS UN IEKĀRTAS

UDC 664: 621.929.9 V.I. Lobanovs,

V.V. Trušņikovs

NEPĀRTRAUKTA MAISĪTĀJA AR PAŠATTĪRĪŠĀM DARBĪBAS KOMPLEKTĀJĀM IZSTRĀDE

Desu un gaļas konservu rūpniecībā pēc izejvielas samalšanas to sajauc ar recepšu sastāvdaļām, lai iegūtu viendabīgas sistēmas. Nepieciešamība pēc šīs darbības var rasties arī sajaucot dažādus komponentus, sajaucot izejvielas līdz noteiktai konsistencei, emulsiju un šķīdumu pagatavošanas procesā, lai noteiktu laiku nodrošinātu vienmērīgu produktu stāvokli, ja tas ir nepieciešams. lai pastiprinātu siltuma un masas pārneses procesus.

Gaļas rūpniecībā visizplatītākā ir mehāniskā sajaukšana, ko izmanto kā galveno (ražošanā desiņas, pildīti konservi un pusfabrikāti) vai pievienošanai (sālītu un kūpinātu produktu ražošanā gaļas produkti, pārtikas un rūpnieciskie tauki, līme, želatīns, asins apstrāde) operācijas.

Maisīšanai tiek izmantoti maisītāji, maisītāji, maisītāji uc Pirmās divas mašīnu grupas tiek apzīmētas kā partijas tipa iekārtas. Mikseri var būt gan nepārtraukti, gan partijas.

Apsverot vietējo un ārvalstu maisītāju dizainu, mēs nonācām pie secinājuma, ka tiem visiem ir būtiski trūkumi - materiāla saķere

rial uz darba ķermeņiem sajaukšanas procesā (adhēzija) un zema produktivitāte.

MPSP nodaļā tika mēģināts izveidot nepārtrauktas maltās gaļas maisītāju ar pašattīrošiem darba korpusiem (patenta pieteikums Nr. 2006116842) nelielas ietilpības cehiem, ko var izmantot gan mazjaudas gaļas pārstrādes uzņēmumos, gan moduļu desu darbnīcas (piemēram, MKTs-300K vai CONVICE moduļu desu cehs) un lielas meitas saimniecības, kas ir svarīgas šim mūsu valsts ekonomiskās attīstības posmam, kad līdz 60% no visas tirgū esošās lopkopības produkcijas nodrošina meitas uzņēmums. fermas.

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 leņķi, kas paceļas 0 ° 30 "-0 ° 50" robežās, kamēr 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. Konstrukcija ir aprīkota ar iekraušanas tekni 7 un izkraušanas tekni 8.

Rīsi. 1. Piedāvātā maisītāja shēma

Maltā gaļa pēc sasmalcināšanas gaļasmašīnā nonāk iekraušanas teknē 8 un nokrīt zem speciāli izstrādātiem darba korpusiem 3, kas griežas viens pret otru ar vienādiem leņķiskajiem ātrumiem (pa šķērsotu ceļu), kas darbības laikā pašattīrās, pateicoties noteiktas formas to šķērsgriezums. Mikserī malto gaļu aktīvi sajauc darba ķermeņi 3 ar asmeņiem 5, kas veidoti pa spirālveida līniju, saplīst atstarpes starp vārpstām 4 dēļ un virzās gar darba korpusiem uz izkraušanas tekni 7. materiāls nodrošina

spirālveida līnija, ko veido vienmērīga darba ķermeņa sekcijas nobīde visā tā garumā par noteiktu leņķi a. Darba korpusu rotācija tiek veikta, izmantojot piedziņu 6.

Pieņemtā darba korpusu forma tika ņemta no Vācijas Federatīvās Republikas patenta Nr. 1199737, kur divi asmeņi ar nemainīgu ātrumu griežas viens pret otru pa krustojošiem ceļiem. Lai izveidotu piedāvātā maisītāja darba korpusu profilu, mēs izmantojam shēmu (2. att.), kur centra attālums ir izvēlēts tā, lai darba korpusi saslēgtos 45 ° leņķī.

Rīsi. 2. Darba struktūru profila veidošanas shēma

Pamatojoties uz iepriekš minēto teikumu, jūs varat rakstīt

R + r = R-42, (1)

kur R ir darba ķermeņa rādiuss, m; r - darba korpusa vārpstas rādiuss, m.

Lai iestatītu SL līkni, ir jāzina, kā mainās leņķis в un attālums OK atkarībā no leņķa a. Tādējādi mēs uzstādīsim līkni polāro koordinātu sistēmā ar leņķi b un izliekuma rādiusu p = OK, mainot pamatleņķi a diapazonā no 45 līdz 0 °. Tātad, savienosim leņķi pie un a.

No NPK trīsstūra:

NK = R - sina; (2)

IESLĒGTS = r42 — NP = R (4l — cos a) (h)

No ONK trīsstūra:

t in NK R sin a sin a

ON R (J2 — cos a) (42 — cos a)

tātad,

Savienosim izliekuma rādiusu p ar leņķiem pie un a:

no trijstūra ONK:

ieslēgts = r (V2 — cos a)

Labi cos to cos in (6)

Tādējādi līkni polāro koordinātu sistēmā sniedz šāda vienādojumu sistēma:

r (V2 — cos a)

Ņemot vērā to, ka aukstā gaisa padeves kastes ir uzstādītas diskrēti, materiāla žāvēšanas process tiek atkārtots vairākas reizes un pastiprināts, kas ir uzstādītā tehniskā rezultāta sasniegšana.

Bungu žāvētāja analīze

Ho / yudio bozduh

Rīsi. Piedāvātais bungu žāvētāja izkārtojums

Piedāvātais žāvētājs (Zīm.) Sastāv no korpusa 1, kura iekšpusē ir uzstādīta pacelšanas lāpstiņas sprausla 3, un uz korpusa 1 konsoles ir piestiprināts stacionārs apvalks 2, uz kura ir uzstādīta atzarojuma caurule 4 karstā gaisa padevei. . Ap sprauslas 4 apkārtmēru ir izveidoti gareniski radiāli logi 5, un no korpusa 1 galiem ir uzgalis materiāla 6 iekraušanai, izkraušanas kamera 7 ar sprauslām karstā gaisa noņemšanai 8 un materiāla 9 noņemšanai. korpuss 1 zem fiksēta korpusa 2, vairākas kastes 10 ir uzstādītas virknē ar ieplūdi 11 un izplūdi 12 aukstā gaisa padevei. Pacelšanas lāpstiņas uzgalim 3 ir īpaša piedziņa.

Bungu žāvētājs darbojas šādi. Izejmateriāls caur sprauslu 6 nonāk korpusā 1. Kad pacelšanas asmeņa sprausla 3 griežas, tā asmeņi uztver materiālu un paceļ to. Krītot no asmeņiem, materiāls veido gareniskās strūklas, kas iekļūst siltuma plūsmās, kas izgājušas caur sprauslu 4 un gareniski radiālajiem logiem 5. No materiāla ārējās virsmas tiek noņemts mitrums. Pēc tam materiāls pārvietojas pa korpusu 1 uz izeju bungas slīpuma un siltuma plūsmas ātruma dēļ. Šobrīd materiāls pārvietojas pa korpusa iekšējo virsmu, tas nonāk kanālu 10 piestiprināšanas zonā, caur kuru tiek piegādāts aukstais gaiss. Tiek piegādāts aukstais gaiss

caur padeves sprauslām 11, lokāli atdzesē daļu no korpusa 1 un tiek izvadīts caur sprauslām 12. Saskaroties ar atdzesēto korpusa daļu, materiāla virsma tiek atdzesēta, bet tā vidus paliek uzkarsēts. Mitrumam materiālā būs tendence pārvietoties no centra uz perifēriju. Tad, izejot cauri apvalku laukumam, materiāls atkal nonāks 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 siltumnesēja un izņemts no bungu žāvētāja.

Šobrīd tiek ražota eksperimentāla iekārta graudu un citu beramo materiālu žāvēšanai.

Bibliogrāfiskais saraksts

1. Enerģiju taupoša graudu žāvēšana / N.I. Malins. Maskava: KolosS, 2004.240 s.

2. Graudu kaltēšana un graudu kaltēšana / A.P. Geržojs, V.F. Samočetovs. 3. izd. Maskava: KolosS, 1958.255 s.

3. Kvieši un to kvalitātes novērtējums / red. un ar priekšvārdu. Dr. Biol. zinātnes prof. N.P. Kuzmina un pagodināts. RSFSR zinātnieks prof. L.N. Ļubarskis; per. no angļu valodas Cand. 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 AR HIDRODINAMISKO KAVITĀCIJU

Ievads

Šobrīd aktuāls paliek jautājums par sortimenta paplašināšanu. maizes izstrādājumi... Primāro lomu spēlē garšas palielināšana un uztura īpašības maizi, saglabājot tās zemo cenu. Tas tiek panākts, pilnveidojot cepšanas tehnoloģiju, mainot graudu sagatavošanas parametrus, to malšanas pakāpi un metodi, recepšu daudzveidību, mīcīšanas laikā iekļaujot citus graudus un citus komponentus, uzlabojot mīklas irdināšanas tehnoloģiju un nosacījumus. maizes cepšana.

Viens no iespējamie varianti graudu malšanas posma modernizācija ir kavitācijas malšanas dzirnavu izmantošana. Tas ļauj atteikties no vairākkārtējas graudu palaišanas caur dzirnaviņām ar sekojošu sadalīšanu frakcijās. Tajā pašā laikā, pateicoties tam, ka kavitācijas dzirnavās notiek mitrā malšana, graudu sagatavošanas cehā nav kaitīgu putekļu faktora. Rezultātā cepšanai tiek padota sasmalcinātu graudu homogenizēta suspensija.

Pētījuma metodoloģija

Pētījuma mērķis bija izpētīt iespēju iegūt graudu maizi uz Petrakova disperģētājā iegūtas graudu suspensijas bāzes.

Altaja Valsts Agrārās universitātes laboratorijā tika veikta graudu un suspensijas ķīmiskā analīze mitruma, lipekļa un stiklveida satura ziņā. Iegūtās maizes kvalitāti Altaja Valsts Tehniskās universitātes Pārtikas produktu un izejvielu testēšanas centrā noteica pēc organoleptiskajiem rādītājiem - forma, virsma, drupatas, porainība, smarža, garša, krāsa un fizikāli ķīmiskais - mitrums,

slinkums, svešķermeņi, slimības un pelējuma pazīmes, kraukšķēšana no minerālu piemaisījumiem. Pamatojoties uz pētījuma rezultātiem, tika veikts ražošanas ekonomiskās efektivitātes aprēķins kviešu maize pamatojoties uz graudu suspensiju, kas iegūta ar kavitācijas dispersiju.

Pētījuma rezultāti

Eksperimentam bija paredzēts izmantot veselus nelobītus kviešu graudus un dzeramo ūdeni proporcijā 1:2.

Pētījumiem 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 ar rokām, līdz mīklas konsistence ir viendabīga.

Mīklas raudzēšana ilga divas stundas ar dubultu mīcīšanu, kas tika veikta manuāli. Pirmais treniņš tika veikts pēc 40 minūtēm. pēc fermentācijas sākuma, otrā - vēl pēc 40 minūtēm. (1 h 20 min pēc fermentācijas sākuma). Griešana tika veikta mehāniski standarta formās. Pārbaudes laiks bija 50 minūtes. 40°C temperatūrā. Cepšanas ilgums - 25 minūtes. 240 ° C temperatūrā.

Eksperimenta iekārtošanai 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 tās pašizmaksu līdz minimumam. Tajā pašā laikā mīklas cepšanas īpašības tiek izlīdzinātas, pievienojot tai miltus. Rādītāji, raksturlielumi

oriģinālo graudu kvalitātes novērtējums ir parādīts 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 stiklveida – stiprajām. Tehnisko īpašību ziņā vidējas šķiras ir piemērotas maizes miltu iegūšanai bez uzlabotāju pievienošanas.

Lai iegūtu maizi, tika izstrādāta recepte. Receptes atšķirība ir tāda, ka tas nav uz 100 kg miltu, bet uz 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. Maisījums sastāvēja no 65% graudu suspensijas un 35% 1. šķiras kviešu miltu. Uz 100 kg maisījuma tika pievienoti 0,9 kg galda sāls "Extra" un

0,3 kg rauga.

Organoleptiskā analīze, kas veikta pēc cepšanas, parādīja, ka gatavajam produktam ir raksturīga forma

skārdam tā atbilda maizes formai, kurā tika cepta; virsma - bez lielām plaisām un sprādzieniem; drupatas - ceptas un elastīgas; porainība - izstrādāta bez tukšumiem un blīvēm; garša un smarža ir raksturīga šāda veida produktiem; Brūna krāsa.

Fizikālo un ķīmisko rādītāju novērtējums dots 2. tabulā.

Rezultāti, kas parādīti 2. tabulā, parāda, ka pēc fizikāliem un ķīmiskiem parametriem iegūtā maize atbilst: mitruma saturam - Darnitskiy maizei, skābumam un porainībai - 1. klases baltmaizei.

Ekonomiskais efekts no tehnoloģijas ieviešanas tika novērtēts, samazinot maizes pašizmaksu un tika noteikts, ņemot vērā izkliedēšanas procesa izmaksas un izejvielu ietaupījumu. Salīdzinājumam, maize tika ņemta no kviešu milti pirmā klase. 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 Prototips Vāju kviešu šķirnes Spēcīgas kviešu šķirnes

Mitrums 14,23 - -

Olbaltumvielas,% 11,49 9-12 14

Glutēns 20,59 līdz 20 28

Stiklveida 59 Līdz 40 40-60

2. tabula

Graudu maizes fizikālie un ķīmiskie rādītāji

Indikatora pārbaudes rezultāts GOST 26983-86 "Darnitskiy Bread" GOST 26984-86 "Capital Bread" GOST 26987-86 "Baltā maize no 1. šķiras kviešu miltiem"

Mitrums, % ne vairāk kā 48,0 ± 0,71 48,5 47 45

Skābums, gr. 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

1. šķiras miltu maize (pamata versija) graudu maize (projekta versija)

1. Vispārējie ražošanas un vispārējie izdevumi, rub. 7570 7809

2. Izejvielas, berzēt. 6713 4335

3. Kopējās izmaksas 1 tonnas maizes ražošanai, rubļi. 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 ieteikt izmantot hidrodinamisko kavitāciju malšanas stadijā kviešu maizes ražošanā uz graudu suspensijas bāzes, kas ļaus atteikties no atkārtotas graudu palaišanas caur dzirnaviņām, kam seko sijāšana frakcijās, novēršot zudumus. no dzirnavu putekļu veidošanās un iegūt ekonomisko efektu 2139 rubļi / t.

Bibliogrāfiskais saraksts

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 rokasgrāmata. rokasgrāmata / A.S. Romanovs, N.I. Davidenko, L.N. Šatņuks, I.V. Matvejeva, V.M. Po-žņakovskis; zem. Kopā ed. V.M. Pozņakovskis. Novosibirska: Sib. univ. izdevniecība, 2005.278 lpp.

3. GOST 26983-86. Darnitska maize. Ievadiet. 01.12.86 līdz 01.01.92. M .: Standartu izdevniecība, 1986.6 lpp.

4. GOST 26987-86. Baltmaize no augstākās, pirmās un otrās šķiras kviešu miltiem. Tehniskie nosacījumi.

480 RUB | UAH 150 | 7,5 $, MOUSEOFF, FGCOLOR, #FFFFCC, BGCOLOR, # 393939);" onMouseOut = "return nd ();"> Disertācija - 480 rubļi, piegāde 10 minūtes, visu diennakti, septiņas dienas nedēļā

Gorbiļeva Jekaterina Viktorovna. Graudu suspensiju kvalitatīvo raksturlielumu izpēte un izmantošana pārtikas ražošanā: promocijas darbs ... Tehnisko zinātņu kandidāts: 05.18.15 / Gorbiļeva Jekaterina Viktorovna; [Aizsardzības vieta: Kemera. tehn. in-t pārtikas rūpniecība.] .- 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 parādības noteikšana 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 uzlabot graudu pārtikas produktu uzturvērtību 30

1.4.1. Piens kā līdzeklis graudu pārstrādes produktu uzturvērtības paaugstināšanai 30

1.4.2 Graudu mērcēšana kā veids, kā palielināt bioloģisko un uzturvērtība pārtika 34

1.5. Secinājums par literatūras apskatu 36

2. nodaļa. Pētījuma objekti un metodes 39

2.1. Pētījuma 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 sensorais novērtējums 54

3.4. Graudu suspensiju temperatūras maiņa 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 Kavitācijas ārstēšanas ietekmes uz makroelementu saturu izpēte 70

3.11. Pētījums par kavitācijas apstrādes ietekmi uz graudu suspensiju mikrofloru 72

3.12. Graudu produkta uzglabāšanas stabilitātes izpēte 75

3.13. Graudu kavitācijas slīpēšanas optimālo 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 maizes ceptuvē 88

4.1.1. Graudu maizes sastāva izstrāde 88

4.1.2. Laboratorijas konditorejas izstrādājumu rezultāti. Organoleptiskais un fizikāli ķīmiskais novērtējums gatavie izstrādājumi 91

4.1.3. Maizes ražošanas tehnoloģijas ražošanas pārbaude, izmantojot ūdens-graudu suspensiju 95

4.1.4. Rentabilitāte 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. Graudaugu pankūku un pankūku gatavošana 112

4.2.2. Laboratorijas konditorejas izstrādājumu rezultāti. Organoleptiskais un fizikāli ķīmiskais novērtējums 113

4.2.3. Rūpnieciskā aprobācija 119

4.2.4. Rentabilitāte 122

Secinājumi 125

Izmantotās literatūras saraksts 127

Pieteikumi 146

Ievads darbā

Problēmas steidzamība.

Problēma veselīga ēšana cilvēks ir viens no mūsu laika svarīgākajiem uzdevumiem. Graudu pārstrādes produkti maksimāli atbilst laba uztura prasībām. Šajā sakarā ir nepieciešams izveidot plašu jaunu graudu produktu klāstu, kas ļauj racionāli izmantot visas vērtīgās dabiskās sastāvdaļas, būtiski samazinot ražošanas izmaksas.

Tieši tāpēc graudu pārstrādes praksē liela uzmanība tiek pievērsta progresīvu metožu 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 noteikts fizikāli ķīmisko un organoleptisko īpašību kopums.

Piedāvātās tehnoloģijas pamatā ir fiziska parādība – kavitācija, kas tiek ģenerēta vai nu ar ultraskaņas (akustisko) vai hidraulisko impulsu (rotācijas) palīdzību. Akustiskās kavitācijas iekārtas jau tiek izmantotas dažādās pārtikas rūpniecības nozarēs. Līdz šim vislielākos praktiskos rezultātus šajā virzienā ir guvuši Ph.D. S.D.Šestakovs.

Taču pēdējā laikā izejvielu izkliedēšanai tiek izmantots jaudīgāks dezintegrējošs līdzeklis - hidroimpulsu rotācijas ģeneratori, kas laboratorijas testos uzrādījuši augstu efektivitāti.

Vispārīgā gadījumā cieto daļiņu dispersiju hidroimpulsu rotācijas ģeneratoros pavada hidroperkusijas efekts,

kavitācijas erozija un nobrāzums gredzenveida spraugā starp rotoru un statoru. Tomēr hidroimpulsu kavitācijas kompleksās ietekmes mehānisms uz pārtikas izejvielām nav pietiekami pētīts.

Pamatojoties uz iepriekš minēto, ir svarīgi izpētīt hidroimpulsu 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 ietilpību;

izvērtē graudu suspensiju drošības rādītājus;

izstrādāt receptes un tehnoloģijas pārtikas produktiem, izmantojot graudu suspensijas. Sniegt gatavās produkcijas preču novērtējumu;

pamatojoties uz visiem augstākminētajiem pētījumiem, noteikt optimālos kviešu graudu hidroimpulsa kavitācijas apstrādes parametrus;

veikt jauna graudu produkta pilotrūpniecisko testēšanu un izvērtēt piedāvāto tehnoloģiju ekonomisko efektivitāti.

Zinātniskā novitāte.

Zinātniski pamatota un eksperimentāli apstiprināta kviešu graudu hidroimpulsa kavitācijas malšanas lietderība, lai iegūtu graudu suspensijas, kā pusfabrikātu, pārtikas ražošanā.

Hidrauliskā impulsa ilguma ietekme

kavitācijas ietekme uz fizikāli ķīmiskajām un organoleptiskās īpašības kviešu graudu pārstrādes produkti.

Pirmo reizi atklāta hidrauliskās impulsa kavitācijas apstrādes ietekme uz apstrādāto graudu izejvielu mikrofloru.

Veikts ar graudu hidroimpulsa kavitācijas malšanas metodi iegūto graudu suspensiju drošības rādītāju novērtējums.

Noteikti optimālie parametri graudu pusfabrikāta iegūšanai cepšanai ar kviešu graudu hidroimpulsa kavitācijas malšanas metodi.

Pirmo reizi ir parādīta iespēja graudu maizes ražošanā izmantot suspensiju no diedzētiem kviešu graudiem, kas iegūti ar hidroimpulsa kavitācijas malšanas metodi.

Pirmo reizi ir izstrādāta tehnoloģija graudu pankūku un pankūku pagatavošanai uz piena-graudu suspensijas bāzes, kas iegūta ar graudu hidroimpulsa kavitācijas metodi ar pienu.

Darba praktiskā nozīme.

Pamatojoties uz veikto pētījumu, praktiski padomi graudu suspensiju iegūšanai ar hidroimpulsu kavitācijas malšanas metodi un to uzglabāšanai.

Parādīti ar hidroimpulsa kavitācijas malšanas metodi iegūto graudu suspensiju iespējamās praktiskas izmantošanas piemēri dažādu maizes izstrādājumu ražošanai: suspensija no diedzētiem kviešu graudiem - graudu maizes ražošanai, piena-graudu suspensija - graudu maizes ražošanai. graudu pankūku un pankūku gatavošana.

Izstrādātā maizes ražošanas metode sekmīgi izturējusi ražošanas pārbaudi avārijas stāvokļa maiznīcā "Toropchina NM"; graudu pankūku gatavošanas metode ir AltSTU "Diēta +" ēdamistabā.

Paredzamais ekonomiskais efekts no graudu maizes ieviešanas būs 155450 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 horizonti" 2006. gadā. Ir 10 publikācijas, no tām 3 referāti konferencēs, 7 raksti.

Darba struktūra un apjoms. Promocijas darbs sastāv no ievada, literatūras apskata, objektu un pētījumu metožu apraksta, diskusijas rezultātiem un to analīzes, graudu suspensiju iespējamās praktiskas izmantošanas piemēru apraksta cepšanā, secinājumiem, bibliogrāfiskā saraksta. 222 nosaukumi, tai skaitā 5 ārzemju, un 6 pielikumi. Darbs uzrādīts uz 145 mašīnrakstā kontroldarba lapām, satur 23 attēlus un 40 tabulas.

Piens kā graudu pārstrādes produktu uzturvērtības paaugstināšanas līdzeklis

Pasaules praksē arvien plašāk izplatās darbs pie maizes izstrādājumu radīšanas ar augstu bioloģiski aktīvo vielu saturu. Cepšanas teorijā un praksē ir noteikti divi virzieni pārtikas produktu bioloģiskās vērtības paaugstināšanai no graudiem.

Viena no šīm jomām ir produktu bagātināšana ar izejvielām, kas satur lielu daudzumu olbaltumvielu, minerālvielu, vitamīnu. To realizē veidojot maizi, kas bagātināta ar piena produktiem, sojas koncentrātiem, zivju miltiem, vitamīniem u.c.

Otrs virziens ir visu graudu potenciālo iespēju izmantošana pēc dabas, jo kvalitatīvas malšanas laikā tiek zaudēta ievērojama daļa no graudu derīgajām vielām.

Piens un tā pārstrādes produkti ir vērtīgas olbaltumvielas un cukuru saturošas izejvielas. Krējuma gatavošanas procesā no piena atdalīšanas rezultātā veidojas vājpiens. Paniņas ir blakusprodukts sviesta pagatavošanai no krējuma. Siera, biezpiena un kazeīna ražošanā veidojas sūkalas. Visus šos produktus var izmantot cepšanā gan dabīgā veidā, gan pēc īpašas apstrādes.

Viens no visvairāk deficīta komponentiem uzturā 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 rupji izkliedētā (tauku) stāvoklī. Dispersijas vide ir ūdens (85 ... 89%). Dažu komponentu aptuvenais saturs govs piens parādīts 1.1. tabulā.

Ķīmiskais sastāvs piens ir nepastāvīgs. Tas ir atkarīgs no dzīvnieku laktācijas perioda, liellopu šķirnes, barošanas apstākļiem un citiem faktoriem. Vislielākās izmaiņas ir tauku daudzumā un sastāvā. Govju masveida atnešanās periodā (marts-aprīlis) pienam ir samazināts tauku un olbaltumvielu saturs, oktobrī-novembrī tas ir maksimālais.

Tauki bumbiņu veidā ar diametru no 1 līdz 20 mikroniem (galvenais daudzums - ar diametru 2 ... 3 mikroni) neatdzesētā pienā veido emulsiju, bet atdzesētā pienā - dispersiju ar daļēji sacietētiem taukiem. Piena taukus galvenokārt pārstāv jaukti triglicerīdi, kuru ir vairāk nekā 3000. Triglicerīdus veido atlikumi no vairāk nekā 150 piesātinātajiem un nepiesātinātajiem. taukskābes... Piena taukus papildina 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 izšķir divas olbaltumvielu grupas, kurām ir dažādas īpašības: kazeīns un sūkalu proteīni. Pirmā grupa izgulsnējas, paskābinot pienu līdz pH 4,6 pie 20C, otra tādos pašos apstākļos paliek serumā.

Kazeīns, kas veido 78 līdz 85% no kopējā olbaltumvielu satura pienā, ir 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 frakcijas un sūkalu proteīni atšķiras pēc molekulmasas, aminoskābju satura, izoelektriskā punkta (IEP), sastāva un struktūras īpatnībām.

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 attēlo piena cukurs (laktoze) -disaharīds, kas sastāv no glikozes un galaktozes molekulām, kā arī vienkāršiem cukuriem (glikozes, galaktozes), glikozes, galaktozes, fruktozes fosfora esteriem.

Piena cukurs pienā atrodas izšķīdinātā veidā a- un jB formā, un "-formai" ir raksturīga zemāka šķīdība nekā "-formai". Abas formas var pāriet no vienas uz otru. Piena cukurs ir aptuveni piecas reizes mazāk salds nekā saharoze, taču uzturvērtības ziņā tas neatpaliek no pēdējās un organismā to uzsūcas gandrīz pilnībā.

Minerālvielas pienā attēlo organisko un neorganisko skābju sāļi. Dominē kalcija sāļi (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 dzīvnieku šķirnes, laktācijas perioda un citiem faktoriem.

Eksperimentālo datu statistiskā apstrāde

Lai iegūtu pētāmā procesa matemātisko modeli, ņemot vērā vairāku procesu ietekmējošo faktoru izmaiņas, izmantojām eksperimenta matemātiskās plānošanas metodes.

Lai īstenotu kādu no virzieniem, bija nepieciešams vispirms uzdīgt kviešu graudu. Tāpēc sākotnēji šo pētījumu gaitā tika noteikta optimālā kviešu graudu sagatavošanas metode. Tajā pašā laikā šim procesam tika izvirzītas šādas prasības: graudu sagatavošanas metodei nevajadzētu nodrošināt Negatīvā ietekme par tā uzturvērtību un bioloģisko vērtību; metodei jābūt vienkāršai un ne īpaši laikietilpīgai, tās ieviešanai nevajadzētu prasīt sarežģītas dārgas iekārtas un papildu personālu, lai nepieciešamības gadījumā jebkurš uzņēmums varētu veikt dīgšanu ar minimālu pārbūvi un minimālām finanšu izmaksām.

Kā liecina literatūras datu analīze, tradicionāli izkliedēšanai, lai iegūtu graudu masu, graudus pakļauj mērcēšanai 6-48 stundas, ko pavada graudu sākotnējā dīgšana. Galvenais bioķīmisko procesu virziens dīgtošajā kariopsē ir intensīva endospermā nogulsnēto lielmolekulāro savienojumu hidrolīze un to pārvēršana šķīstošā stāvoklī, kas ir pieejams iebarošanai jaunattīstības asnā.

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. Tātad, mērcējot 12 stundas, cukura saturs graudos samazinās gandrīz 1,5 reizes, bet dekstrīna saturs - aptuveni 1,7 reizes. C vitamīna saturs sākotnējās dīgtspējas stadijās ir samazināts 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. Taču pārāk ilga mērcēšana (vairāk par dienu) izraisa intensīvu baktēriju mikrofloras attīstību, pelējumu, asas skābas smakas parādīšanos. Tāpēc pēc visas informācijas analīzes tika pieņemti šādi graudu sagatavošanas parametri: mērcēšanas ilgums - 24 stundas; mērcējamā ūdens temperatūra ir 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

Eksperimentālo pētījumu primārais uzdevums bija noteikt iespējamo graudu kavitācijas apstrādes ilgumu un noteikt paraugu ņemšanas intervālus turpmākajiem laboratorijas pētījumiem. Lai atrisinātu šo problēmu, tika veikti izmēģinājuma eksperimenti, lai iegūtu graudu suspensijas.

Graudu kavitācijas apstrāde tika veikta, pamatojoties uz LLC Tekhnokompleks uzņēmumu, kas atrodas Barnaulas pilsētas adresē, Karagandinskaya ielā, mājā 6.

Šobrīd rotora atvērumu bloķē statora sānu sienas, visā cilindrisko rotora atveru garumā notiek straujš spiediena pieaugums (tiešs hidrauliskais trieciens), kas pastiprina kavitācijas burbuļu "sabrukumu" zonā A.

B zonā pastāvīgs pārspiediens palīdz intensīvam kavitācijas burbuļu "sabrukumam". Kā jau minēts 1.1. sadaļā, kavitācijas burbuļu slēgšana veicina graudu iznīcināšanu.

Slīpēšanas process tika veikts recirkulācijas režīmā. Cietās vielas un šķidruma 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.

Eksperimentiem izmantojām parasto auksto krāna ūdeni, kura temperatūra bija 20C. Sākotnējās temperatūras maiņa ir nepraktiska, jo tas prasa papildu materiālos ieguldījumus un laiku sildīšanai vai dzesēšanai, kas ievērojami pagarinās tehnoloģisko procesu un sadārdzinās galaproduktu. Eksperimentālie pētījumi liecina, ka iespējamais kviešu graudu kavitācijas apstrādes ilgums ir 5 minūtes ūdens-graudu un piena-graudu suspensijām un 5,5 minūtes suspensijai no diedzētiem kviešu graudiem. 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 nav spējīga. lai ievilktu apstrādāto maisījumu un process apstājas.

Pētījums par kavitācijas ārstēšanas ietekmi uz skābumu

Graudu suspensiju skābuma izmaiņas kavitācijas laikā Analizējot rezultātus, var secināt, ka kavitācijas rezultātā produktu skābums pirmajā kavitācijas apstrādes minūtē krasi palielinās, salīdzinot ar sākotnējo vērtību 2 - 2,5 reizes. Bet tālāk procesa gaitā tas samazinās līdz 1,6 grādiem ūdens-graudu suspensijā, līdz 2,1 grādiem suspensijā no diedzētiem kviešu graudiem un līdz 2,4 grādiem piena-graudu suspensijā.

Tas skaidrojams ar to, ka kavitācijas rašanos pavada OH-, NCb-, N- brīvo radikāļu veidošanās, kā arī to rekombināciju galaprodukti H2C 2, HNCb, HNO3, 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, tad procesam turpinoties, palielinās hidroksilgrupu skaits. , kas noved pie barotnes sārmainības un skābuma samazināšanās.

Ogļhidrāti ir galvenie enerģijas resursi, kas koncentrēti kariopses endospermas šūnās. Viegli sagremojamo ogļhidrātu daudzuma ziņā no graudiem ražoti produkti ir pirmajā vietā citu cilvēku pārtikas produktu vidū. Ogļhidrātu nozīme graudu pārstrādes tehnoloģiskajā procesā un, jo īpaši, graudus izmantojot mīklas gatavošanas procesā, ir ļoti liela.

Šajā darbā mēs pētījām hidroimpulsu kavitācijas apstrādes ietekmi uz kviešu graudu ogļhidrātu kompleksa izmaiņām. Lai novērtētu notiekošās izmaiņas, tika noteikts cietes, dekstrīnu, saharozes un reducējošo cukuru saturs.

Ciete spēlē vissvarīgāko lomu mīklas mīcīšanas un maizes cepšanas procesā. Pētījumu rezultāti, kas parādīti 3.5. attēlā, liecina, ka graudu hidroimpulsa kavitācijas apstrāde veicina tajos esošās cietes iznīcināšanu.

Maksimālais cietes daudzuma samazinājums vērojams diedzētu kviešu graudu suspensijā. Tas ir saistīts ar faktu, ka dīgtspējas rezultātā krasi palielinās graudu enzīmu darbība, endospermā nogulsnēto komplekso vielu šķīšanas process sākas ar vienkāršāku veidošanos. Attiecīgi ciete tiek pārveidota par dekstrīniem un maltozi. Tāpēc arī pirms diedzēto graudu izbarošanas kavitācijas apstrādei cietes saturs tajos bija par 6-8% mazāks nekā oriģinālajos kviešu graudos, un dekstrīnu masas daļa bija lielāka.

Saharozes saturs graudos ir nenozīmīgs, un glikozes un fruktozes saturs graudos, kas parasti nogatavojas un tiek uzglabāti zema mitruma apstākļos, ir niecīgs. Tas ievērojami palielinās tikai dīgšanas laikā. Tāpēc ievērojams cukura pieaugums suspensijā kavitācijas procesa laikā bija īpaši svarīgs. Šo izmaiņu rezultāti parādīti 3.7. un 3.8. attēlā. 1.2 i 3 4 5

Saharozes satura izmaiņas Kavitācijas laikā 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 rafinozes trisaharīds, glikodifruktoze un glikofruktāni, kas ir viegli hidrolizējami dažādu molekulmasu oligosaharīdi. Acīmredzot tieši viņi hidrolīzes laikā kavitācijas laikā nodrošināja saharozes daudzuma palielināšanos.

Palielināto cukuru saturu piena-graudu suspensijā, salīdzinot ar ūdens-graudu produktiem, acīmredzot ietekmēja pats pienā esošais cukurs.

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 maluma 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, taukaino cukuru). Var pieņemt, ka šīs tehnoloģijas izmantošana cepšanā ļaus intensīvi raudzēt mīklu, nepievienojot papildu piedevas, bet tikai uz pašu graudu cukuru rēķina. 3.7. Olbaltumvielu satura noteikšana

Kā zināms, aptuveni 25-30% no visa cilvēka organisma nepieciešamības pēc olbaltumvielām sedz graudu pārstrādes produkti. Tajā pašā laikā tieši olbaltumvielu frakcijas nosaka graudu pārstrādes produktu tehnoloģiskās īpašības, spēju ražot kvalitatīvu maizi un makaroni... Tāpēc ir pilnīgi saprotams, ka graudu proteīnu izpēte kavitācijas procesā ir viens no svarīgākajiem uzdevumiem.

S.D.Šestakova veiktie pētījumi par akustiskās kavitācijas apstrādes ietekmi uz kopējo olbaltumvielu saturu liecina par tā pieaugumu. Saskaņā ar viņa teoriju, kavitācijas aktivizētajam ūdenim mijiedarbojoties ar sasmalcinātu masu, kas satur dzīvnieku vai augu olbaltumvielas, notiek intensīva tā hidratācijas reakcija - ūdens molekulu savienošanās ar biopolimēru, tā neatkarīgas eksistences izbeigšanās un pārvēršanās par daļu. no šī proteīna. Pēc akadēmiķa V.I. šādā veidā piesaistītais ūdens kļūst par olbaltumvielu neatņemamu sastāvdaļu, tas ir, tas 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 hidroimpulsa kavitācijas ietekmi uz proteīna saturu graudu suspensijā, bija nepieciešams noteikt šīs ietekmes pakāpi. Šim nolūkam proteīna saturs atlasītajos graudu produkta paraugos tika noteikts pēc standarta metodes. Noteikšanu rezultāti parādīti 3.9. attēlā.

Maizes ražošanas tehnoloģijas ražošanas pārbaude, izmantojot ūdens-graudu suspensiju

Visaptverošu pētījumu rezultāti par ūdens-graudu suspensijas izmantošanu no diedzētiem kviešu graudiem kā maizes receptūras sastāvdaļu parādīja, ka tās izmantošana ļauj iegūt maizes izstrādājumus ar augstu uzturvērtība, ar labām organoleptiskajām un fizikāli ķīmiskajām īpašībām.

Piedāvātās tehnoloģijas ražošanas testi tika veikti ārkārtas stāvokļa maiznīcā "N.M. Toropchina" (4. pielikums)

Organoleptisko un fizikālo un ķīmisko rādītāju novērtēšana gatava maize 4.5. tabulā, tika veiktas saskaņā ar 2. nodaļā sniegtajām standarta metodēm.

Pamatojoties uz strādājošu maizes ceptuvi, ārkārtas stāvoklis "Toropchina NM", kas atrodas Altaja apgabalā, Pervomaiskijas rajonā, ar. Logovskoe, st. Titova, 6a māja, tiek organizēta graudu maizes ražošana uz ūdens-graudu suspensijas bāzes.

Maizes ceptuve ražo maizi no pirmās šķiras kviešu miltiem, sagrieztus klaipus, maizes smalkmaizītes. 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 Sorochy Log ciematā, graudus - SPK "Bugrov and Ananyin".

Graudaugu maize tiks pārdota maizes veikalā un vairākos tuvumā esošos veikalos. Graudu maizei nav būtisku konkurentu, jo nav uzņēmumu, kas ražotu šādus produktus.

Maizes ceptuve PE "Toropchina N.M." darba laikā tas ir kompensējis sākotnējās izmaksas. Atlikusī vērtība ir 270 tūkstoši rubļu. Graudu maizes ražošana veido vienu sesto daļu no maizes ceptuves produkcijas. Tādējādi sestā daļa no ēkas izmaksām krīt uz graudu maizes ražošanas līniju. Tas ir 45 tūkstoši rubļu. Graudu maizes ražošanai uz ūdens-graudu suspensijas bāzes nepieciešams iegādāties sekojošu tehnoloģisko aprīkojumu: kavitācijas iekārtu organisko materiālu smalcināšanai (Petrakova disperģētājs), Binatone MGR-900 disperģētāju, mērcēšanas vannu. Pārējās iekārtas atrodas uzņēmumā un var tikt izmantotas graudu maizes ražošanā.

Nolietojums tiek aprēķināts atbilstoši periodam lietderīga izmantošana pamatlīdzekļu objekts. 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 ietilpst 5. nolietojuma grupā ar lietderīgās lietošanas laiku no 7 līdz 10 gadiem.

Graudu pankūku un pankūku pagatavošanai 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, 520 g pankūkām un 240 g pankūkām. Pārējās izejvielas tika ņemtas tādā pašā daudzumā kā sākotnējā receptē. Tomēr pankūku un pankūku mīklas mitruma saturam jābūt 65-75%. Tāpēc, ja nepieciešams, iespējams pievienot nelielu daudzumu miltu, lai iegūtu optimālas konsistences mīklu. Piedevas daudzums tika aprēķināts, pamatojoties uz izejmateriāla mitruma saturu. Tādējādi graudaugu pankūku un pankūku recepte ir šāda.

Suspensija, raugs un cukurs tika dozēti uz mīklas, mīklu samīca un ievietoja termostatā 32 C temperatūrā fermentācijai 90 minūtes. Pēc mīklas rūgšanas laika beigām tai saskaņā ar recepti pievienoja visas atlikušās izejvielas un mīca mīklu.

Pēc tam tika ceptas pankūkas un pankūkas. Pankūkas un pankūkas cepa uz laboratorijas plīts, pannā vidēji 270 C. Vienas pankūkas cepšanas laiks vidēji 1,5 minūtes, vienas pankūkas cepšanas laiks 3 minūtes.

Cepšanas rezultātā konstatējām, ka no pēdējās suspensijas nav iespējams pagatavot pankūkas. Lejot pannā mīklu uz šīm suspensijām, tā puto, klājas, pielīp, nenāk nost no pannas.

Metode attiecas uz dzīvnieku barības ražošanu. Metode sastāv no graudu mitrināšanas, malšanas un fermentatīvās hidrolīzes, kamēr graudu attiecība pret ūdeni ir 1:1, ūdens temperatūra ir 35-40 ° C, un tiek izmantota α-amilāze 1,0-1,5 U / g cietes un ksilanāzes. kā fermenti 1-2 vienības / g celulozes. Metode ļauj iegūt produktu, kas satur sagremojamus ogļhidrātus. 1 cilne.

Šobrīd no cukura ražošanas atkritumiem iegūto melasi izmanto lopkopībā. Šī melase, kas iegūta skābes hidrolīzē, satur 80% cietvielu un tajā ir augsta glikozes koncentrācija.

Cukurbiešu melases izmantošana dzīvnieku barībā ir plaši pazīstama. Šo produktu augstā kaloriju satura dēļ to izmantošana barībā pastāvīgi pieaug. Tomēr melase ir viskozs šķidrums, un tāpēc to ir grūti apstrādāt. Kad to pievieno barībai, tā ir jāuzsilda. Turklāt melase satur ļoti maz slāpekļa, fosfora un kalcija un ļoti maz atbilst lauksaimniecības dzīvnieku proteīna prasībām.

Tāpēc pēdējo 20 gadu laikā lopkopībā ir izmantota melase, kas iegūta no graudiem vai cietes fermentatīvās hidrolīzes ceļā.

Pašlaik cieti saturošu materiālu fermentatīvā hidrolīze tiek veikta, iepriekš apstrādājot izejvielas ar augstu spiedienu 4-5 kgf / cm 2 120 minūtes.

Ar šo graudu pirmapstrādi, uzbriest, želatinizācija, cietes graudu iznīcināšana un saites starp celulozes molekulām pavājināšanās notiek daļas celulāžu un amilāzes pāreja šķīstošā formā, kā rezultātā palielinās fermentiem pieejamā virsma. un materiāla hidrolizējamība ievērojami palielinās.

Šīs metodes trūkumi ietver augstu temperatūru un apstrādes ilgumu, kas izraisa ksilozes iznīcināšanu, veidojot furfurolu, oksimetilfurfurolu un dažu cukuru sadalīšanos. Ir arī metode barības pagatavošanai, piemēram, saskaņā ar A.S. Nr.707560, kas paredz graudu samitrināšanu amilāzes klātbūtnē un pēc tam gatavā produkta gofrēšanu, 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 (AS Nr. 869745), kas ietver graudu pārstrādi, piemēram, AS. 707560, bet atšķiras ar to, ka saplacinātos graudus pēc rūdīšanas 20-30 minūtes papildus apstrādā ar fermentu preparātu glikavamorīnu 2,5-3,0% cietes daudzumā. Tajā pašā laikā reducējošo cukuru procentuālais daudzums produktā palielinās līdz 20,0-21,3%.

Piedāvājam kvalitatīvi jaunu produktu ar viegli sagremojamiem ogļhidrātiem - kviešu sīrupu (rudzi), kas iegūts ar fermentatīvās hidrolīzes metodi.

Lopbarības sīrups ir cietes un celulozes (hemicelulozes un celulozes) 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.

Melasi var izmantot arī kā aromatizētāju, jo satur glikozi, kas nepieciešama jaunu lauksaimniecības dzīvnieku audzēšanai.

Hidrolizātu garša, saldums, viskozitāte, higroskopiskums, osmotiskais spiediens, fermentējamība ir atkarīga no iepriekšminēto pirmo četru ogļhidrātu grupu relatīvā daudzuma un kopumā 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 iegūšanai, izmantojot kavitāciju ar vienlaicīgu fermentu kompleksa darbību.

Graudu apstrādes metode notiek speciālā aparātā-kavitatorā, kas ir rotējošs konteiners ar perforētu cilindru, kurā notiek kavitācijas process, balstoties 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 fizikāli ķīmiskās īpašības (šajā gadījumā viela tiek noslīpēta līdz molekulārajam līmenim).

1. piemērs: Graudus sākotnēji rupji sasmalcina uz barības dzirnaviņas ar daļiņu izmēru ne vairāk kā 2-4 mm, pēc tam tos daļēji iemaisa ūdenī, kas tiek piegādāts kavitatoram. Graudu un ūdens attiecība ir attiecīgi 1:1 svara daļa. Ūdens temperatūra 35-40 ° С. Graudu un ūdens suspensijas uzturēšanās laiks kavitatorā ir ne vairāk kā 2 sekundes. Kavitators ir savienots ar aparātu, kas tiek uzturēts ar automātiskas pH un temperatūras regulēšanas palīdzību. Reakcijas maisījuma tilpums aparātā ir atkarīgs no kavitatora jaudas un svārstās no 0,5 līdz 5 m 3.

Pēc pusi graudu daudzuma izbarošanas kavitatorā tiek ievadīts enzīmu komplekss: baktēriju amilāze 1,0-1,5 vienības / g cietes un ksilanāze - 1-2 vienības / g celulozes.

Kavitācijas laikā reakcijas maisījuma temperatūra tiek uzturēta diapazonā no 43-50 ° C un pH 6,2-6,4. Maisījuma pH tiek uzturēts ar sālsskābi vai sodas pelnu. Pēc 30–40 minūšu ilgas kavitācijas sašķidrināto smalki izkliedēto suspensiju, kuras graudu daļiņu izmērs nepārsniedz 7 mikronus, karsē līdz kviešu cietes želatinizācijas temperatūrai 62–65 °C un 30 minūtes tur šajā temperatūrā bez kavitācijas. Pēc tam grupēto masu atkal ievada kavitācijas režīmā 30-40 minūtes. Kavitācijas procesu izbeidz joda paraugs, produkts tiek nosūtīts saharifikācijai lielākā traukā ar maisīšanas ierīci. Tālākai reakcijas masas saharifikācijai pievienojiet glikavamorīnu G3X ar ātrumu 3 U/g cietes. Saharifikācijas process tiek veikts 55-58 ° C temperatūrā un pH 5,5-6,0 - baktēriju amilāze 1,0-1,5 vienības / g cietes un ksilanāze 1-2 vienības / g celulozes, kavitācijas laikā reakcijas masas temperatūra ir uzturēta 43-50 ° C un pH 6,2-6,4, un iegūtā maisījuma turpmāka saharifikācija tiek veikta ar glikavamorīnu GZH ar ātrumu 3 vienības / g cietes 55-58 ° C temperatūrā un pH 5,5-6,0.

Kavitācijas parādības hidrodinamikā ir zināmas kā parādības, kas sagrauj hidraulisko mašīnu, kuģu, cauruļvadu konstrukcijas. Kavitācija var rasties šķidrumā, kad plūsma ir turbulenta, kā arī tad, kad šķidrumu apstaro ultraskaņas lauks, ko ierosina ultraskaņas emitētāji. Šīs kavitācijas lauka iegūšanas metodes ir izmantotas tehnoloģisko problēmu risināšanai rūpniecībā. Tās ir materiālu izkliedes, nesajaucamu šķidrumu sajaukšanas, emulgācijas problēmas. Bet iekārtu augsto izmaksu un izstarotāju izturības īpašību dēļ šīs tehnoloģijas Krievijas rūpniecībā netiek plaši izmantotas.
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 ar noteiktām frekvences īpašībām. Tas paplašina šo iekārtu ģeogrāfiju lietošanai tehnoloģiskie procesi nozare. Šīs mašīnas, ko izstrādātājs nosaukumā dēvē par "kavitatoriem", var izmantot tādās rūpniecības jomās kā pārtikas rūpniecība šķidru pārtikas produktu iegūšanai (piemēram: majonēze, sulas, augu eļļas, piena produkti, barības piedevas, barības maisījumi utt.). ); kā ķīmiskā rūpniecība (krāsu un laku ražošana), iegūstot mēslojumu lauksaimniecībai; būvniecības nozarē (māla bagātināšanai, betona kvalitātes uzlabošanai, jaunu būvmateriālu iegūšanai no parastajiem kompaktiem).
Ir veikti arī daži pētījumi par šo iekārtu kavitācijas efektu, izmantojot tās kā siltumsūkņus. Siltumenerģijas saņemšana ir balstīta uz enerģijas izdalīšanos šķidruma starpmolekulāro saišu pārrāvuma laikā, kad tas iziet cauri navigācijas laukam. Pilna mēroga pētījumi šajā jautājumā var radīt jaunas paaudzes siltummezglus, kuriem būs autonomija un plašs pielietojuma klāsts nelielu ēku un būvju apkurei, kas atrodas attālināti no siltumtrasēm un pat elektriskajām līnijām.
Enerģētikas jomā šīs mašīnas tika izmantotas, lai iegūtu jaunus degvielas veidus: mākslīgo mazutu, briketētu degvielu ar videi draudzīgām saistvielām no dabiskās kūdras, kā arī parasto degvielu (eļļas, dīzeļdegvielas, mazuta) izmantošanas tehnoloģijās. ), lai ietaupītu šo degvielu patēriņu par 25 30 % no esošajām izmaksām.

  • Kavitatora izmantošana sulu, kečupu iegūšanai no dārzeņiem un augļiem, ogām, kas satur sīkas sēkliņas, kuras produkta izgatavošanas laikā ir grūti atdalīt. Kavitators ļauj izgatavot sulas no tādām ogām kā avenes, jāņogas, smiltsērkšķi, pārstrādājot ogas bez atdalīšanas sēklām, kas ir izkliedētas līdz 5 mikronu daļiņu izmēram un ir putu sastāvdaļa produktos.
  • Kavitatora pielietojums ražošanas tehnoloģijā augu eļļasļauj palielināt eļļas ražu un iekārtu produktivitāti. Šī tehnoloģija ļauj iegūt eļļu no jebkurām eļļu saturošām augu struktūrām, kā arī iegūt putu 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 no dārzeņiem un no graudaugu kultūrām ir iespējams iegūt arī pilnvērtīgu mēslojumu lauksaimniecības produkcijas ražotājiem, tie ir tā sauktie "humāti".
    II. Enerģija
  • Šķidrās degvielas iegūšana no ogļu ražošanas atkritumiem un kūdras. Degvielu var izmantot kā mazuta aizstājēju. (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 akās.
  • Kavitatoru izmantošana telpu auto-monopola apkurei kā mazjaudas siltumnesēja sildītājs līdz 100 kW.
    III. Ēka
  • Tiek pārbaudīta uzlabotas kvalitātes laku un krāsu materiālu iegūšanas tehnoloģija, ņemot vērā pildvielu un krāsvielu smalko izkliedi.
  • Žāvēšanas eļļas, dispersijas un ūdens bāzes krāsu ražošanas tehnoloģiskā līnija.
  • Kavitatoru izmantošana jaunu būvmateriālu iegūšanai var būt daudzsološa:
    - augstas stiprības betoni un javas;
    - mālu bagātināšana ķieģeļu ražošanai.
  • Kavitatorus var izmantot metālu un detaļu attīrīšanai no rūsas, katlakmens utt.
  • Kavitatorus var izmantot kā maisītājus parasti nesajaucamām sastāvdaļām 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 ar kurināmā ražošanu no nogulšņu materiāliem. Ūdens attīrīšana no naftas produktiem.