Mană 

Tehnologii de cavitație în industria alimentară. Noua tehnologie de cavitație

PRELUCRARE: TEHNOLOGII ȘI ECHIPAMENTE

UDC 664: 621.929.9 V.I. Lobanov,

V.V. Trușnikov

DEZVOLTAREA UNUI MIXER CONTINU CU CORPURI DE LUCRU AUTOCURATE

În industriile mezelurilor și conservelor de carne, după măcinarea materiei prime, se amestecă cu ingredientele rețetelor pentru a obține sisteme omogene. Necesitatea acestei operațiuni poate apărea și la amestecarea diferitelor componente, pentru amestecarea materiilor prime la o anumită consistență, în procesul de preparare a emulsiilor și soluțiilor, pentru a asigura o stare uniformă a produselor pentru un anumit timp, în cazul în care este necesar. pentru a intensifica procesele de transfer de căldură și masă.

În industria cărnii, cea mai răspândită este amestecarea mecanică, care este folosită ca principală (în producție cârnați, conserve umplute și semifabricate) sau însoțitoare (în producția de sărat și afumat produse din carne, grăsimi comestibile și industriale, lipici, gelatină, operațiuni de prelucrare a sângelui).

Pentru amestecare se folosesc mixere, mixere de carne, mixere de carne etc.. Primele două grupuri de mașini sunt denumite echipamente de tip lot. Mixerele pot fi fie continue, fie discontinue.

Luând în considerare modelele mixerelor autohtone și străine, am ajuns la concluzia că toate au dezavantaje semnificative - aderența materialului

rial asupra corpurilor de lucru în procesul de amestecare (adeziune) și productivitate scăzută.

La Departamentul MPSP s-a încercat realizarea unui mixer continuu pentru carne tocată cu corpuri de lucru cu autocurățare (cerere de brevet nr. 2006116842) pentru ateliere de capacitate mică, care poate fi utilizat atât la fabricile de prelucrare a cărnii de putere redusă, cât și în ateliere de mezeluri modulare (cum ar fi MKTs-300K sau atelier de mezeluri modulare ale CONVICE) și ferme filiale mari, ceea ce este important pentru această etapă de dezvoltare economică a țării noastre, când până la 60% din toate produsele zootehnice de pe piață sunt furnizate de filială. ferme.

Mixerul propus pentru materiale vâscoase constă dintr-un corp 1 (Fig. 1), realizat pe un cadru 2, în care sunt instalate corpurile de lucru 3, fiecare dintre ele constând dintr-un arbore 4 cu două lame de lucru 5, realizate pe lungime. a corpului de lucru de-a lungul unei linii elicoidale cu un unghi de ridicare de 0 ° 30 "-0 ° 50", în timp ce șurubul unui element de lucru este răsucit în sensul acelor de ceasornic, iar celălalt în sens invers acelor de ceasornic. Acționarea 6 a corpurilor de lucru 3 este proiectată astfel încât corpurile să fie sincronizate între ele. Structura este echipată cu un jgheab de încărcare 7 și un jgheab de descărcare 8.

Orez. 1. Schema mixerului propus

Carnea tocată după măcinare într-o mașină de tocat carne intră în jgheabul de încărcare 8 și cade sub corpurile de lucru 3 special concepute, care se rotesc unul spre celălalt cu aceleași viteze unghiulare (de-a lungul unui traseu încrucișat), care se autocurăță în timpul funcționării datorită unei anumite forme a lor. secțiune transversală. În mixer, carnea tocată este amestecată activ de corpurile de lucru 3 cu lamele 5 realizate de-a lungul unei linii elicoidale, zdrobite din cauza golului dintre arbori 4 și se deplasează de-a lungul corpurilor de lucru până la jgheabul de descărcare 7. Mișcarea de translație a materialul asigură

o linie elicoidală formată printr-o deplasare uniformă a secțiunii corpului de lucru pe toată lungimea sa cu un anumit unghi a. Rotirea corpurilor de lucru se realizează cu ajutorul acționării 6.

Forma asumată a corpurilor de lucru a fost preluată din brevetul Republicii Federale Germania nr. 1199737, unde două lame se rotesc cu viteze constante una spre cealaltă de-a lungul căilor care se intersectează. Pentru a construi profilul corpurilor de lucru ale mixerului propus, folosim schema (Fig. 2), în care distanța dintre centru este selectată astfel încât corpurile de lucru să se angajeze la un unghi de 45 °.

Orez. 2. Schema de realizare a unui profil al organismelor de lucru

Pe baza propoziției de mai sus, puteți scrie

R + r = R-42, (1)

unde R este raza corpului de lucru, m; r - raza arborelui corpului de lucru, m.

Pentru a seta curba SL, trebuie să știți cum se modifică unghiul в și distanța OK în funcție de unghiul a. Astfel, vom seta o curbă într-un sistem de coordonate polar cu un unghi b și o rază de curbură p = OK atunci când schimbăm unghiul părinte a în intervalul de la 45 la 0 °. Deci, să conectăm unghiul la și a.

Din triunghiul NPK:

NK = R - sina; (2)

ON = r42 - NP = R (4l - cos a) (h)

Din triunghiul ONK:

t în NK R sin a sin a

ON R (J2 - cos a) (42 - cos a)

prin urmare,

Să conectăm raza de curbură p la unghiurile la și a:

din triunghiul ONK:

on = r (V2 - cos a)

OK cos to cos in (6)

Astfel, o curbă într-un sistem de coordonate polar este dată de următorul sistem de ecuații:

r (V2 - cos a)

Avand in vedere ca cutiile de alimentare cu aer rece sunt montate discret, procesul de uscare a materialului se repeta de mai multe ori si se intensifica, ceea ce este realizarea rezultatului tehnic stabilit.

Analiza uscătorului tamburului

Ho / yudio bozduh

Orez. Aspect propus pentru uscător cu tambur

Uscătorul propus (Fig.) Constă dintr-o carcasă 1, în interiorul căreia este instalată o duză cu lamă de ridicare 3, iar o carcasă staționară 2 este fixată pe consola carcasei 1, pe care este instalată o conductă de ramificație 4 pentru alimentarea caldă. aer. În jurul circumferinței duzei 4 sunt realizate ferestre longitudinal-radiale 5, iar de la capetele corpului 1 există o duză pentru încărcarea materialului 6, o cameră de descărcare 7 cu duze pentru îndepărtarea aerului cald 8 și îndepărtarea materialului 9. Pe corpul 1 sub o carcasă fixă ​​2, mai multe cutii 10 sunt instalate în serie cu admisia 11 și evacuarea 12 pentru alimentarea cu aer rece. Duza paletei de ridicare 3 are o antrenare specială.

Uscătorul cu tambur funcționează după cum urmează. Materialul inițial prin conducta de ramificație 6 intră în carcasa 1. Când duza lamei de ridicare 3 se rotește, lamele sale captează materialul și îl ridică. Cazând de pe lame, materialul formează jeturi longitudinale, care pătrund în fluxurile de căldură care au trecut prin duza 4 și ferestrele longitudinal-radiale 5. Umiditatea este îndepărtată de pe suprafața exterioară a materialului. Apoi materialul se deplasează de-a lungul corpului 1 până la ieșire din cauza înclinării tamburului și a debitului de căldură. În momentul în care materialul se mișcă de-a lungul suprafeței interioare a carcasei, intră în zona de atașare a conductelor 10, prin care este furnizat aer rece. Este furnizat aer rece

prin duzele de alimentare 11, răcește local o parte a carcasei 1 și este evacuată prin duzele 12. În contact cu partea răcită a carcasei, suprafața materialului este răcită, în timp ce mijlocul său rămâne încălzit. Umiditatea din material va tinde să se deplaseze din centru spre periferie. Apoi, la trecerea prin zona carcaselor, materialul va fi din nou pe suprafața fierbinte a carcasei, iar fluxul de aer al lichidului de răcire va îndepărta umezeala de pe suprafața materialului. Acest proces se repetă de mai multe ori (în funcție de numărul de casete 10). Apoi, materialul în vrac intră în camera de descărcare 7, unde este separat de purtătorul de căldură și îndepărtat din uscătorul cu tambur.

În prezent, se fabrică o instalație experimentală pentru uscarea cerealelor și a altor materiale vrac.

Lista bibliografică

1. Uscarea cerealelor cu economie de energie / N.I. Malin. M .: KolosS, 2004.240 s.

2. Uscarea boabelor și uscarea cerealelor / A.P. Gerzhoi, V.F. Samochetov. a 3-a ed. Moscova: KolosS, 1958.255 s.

3. Grâul și evaluarea calității acestuia / ed. și cu o prefață. Dr. Biol. științe prof. N.P. Kuzmina și onorat. Om de știință al RSFSR prof. L.N. Lyubarsky; pe. din engleza Cand. biol. Științe K.M. Selivanova și I.N. Argint. Moscova: KolosS, 1967.496 p.

UDC 664,7 V.V. Gorșkov,

LA FEL DE. Pokutnev

EFICIENȚA TRATĂRII BOREALELOR PRIN CAVITAȚIE HIDRODINAMICĂ ÎN PRODUCȚIA PÂINII

Introducere

În prezent, problema extinderii sortimentului rămâne relevantă. produse de patiserie... Rolul principal îl joacă creșterea gustului și proprietăți nutriționale pâine menținând în același timp prețul scăzut. Acest lucru se realizează prin îmbunătățirea tehnologiei de coacere prin modificarea parametrilor de preparare a cerealelor, a gradului și a metodei de măcinare a acestuia, a varietatii de rețete datorită includerii altor cereale și a altor componente în timpul frământării, îmbunătățirea tehnologiei de slăbire a aluatului și condiţiile pentru coacerea pâinii.

Unul dintre opțiuni posibile modernizarea etapei de măcinare a cerealelor constă în folosirea morilor de măcinat prin cavitație. Acest lucru face posibilă refuzarea de la rularea multiplă a cerealelor prin râșnițe cu separarea ulterioară în fracții. În același timp, datorită faptului că măcinarea umedă are loc în moara de cavitație, în atelierul de preparare a cerealelor nu există un factor de praf nociv. Ca rezultat, o suspensie omogenizată de cereale zdrobite este alimentată la coacere.

Metodologia de cercetare

Scopul cercetării a fost acela de a studia posibilitatea obținerii pâinii de cereale pe baza unei suspensii de cereale obținute într-un dispersor Petrakov.

Analiza chimică a cerealelor și suspensiei a fost efectuată în laboratorul Universității Agrare de Stat din Altai în ceea ce privește umiditatea, glutenul și vitroozitatea. Calitatea pâinii rezultate a fost determinată la Centrul de testare pentru produse alimentare și materii prime al Universității Tehnice de Stat din Altai prin indicatori organoleptici - formă, suprafață, firimituri, porozitate, miros, gust, culoare și fizico-chimic - umiditate,

lenevie, incluziuni străine, semne de boală și mucegai, scărșăminte de la impuritățile minerale. Pe baza rezultatelor cercetării s-a efectuat calculul eficienței economice a producției pâine de grâu pe bază de suspensie de cereale obţinută prin dispersie prin cavitaţie.

Rezultatele cercetării

Pentru experiment, s-a avut în vedere utilizarea cerealelor de grâu integral nedecorticate și apă potabilă într-un raport de 1: 2.

Pentru cercetare, a fost utilizat un prototip de generator de căldură cu cavitație de tip rotativ cu o putere a motorului electric de 11 kW, un debit de lichid de 0,15-0,5 l/s și o presiune de 0,2-0,4 MPa.

Din suspensia de cereale a fost obținut un aluat prin adăugarea de 35% făină. Frământarea s-a efectuat manual până când consistența aluatului este omogenă.

Fermentarea aluatului a durat două ore cu o frământare dublă, care a fost efectuată manual. Primul antrenament a fost făcut după 40 de minute. după începerea fermentației, al doilea - după încă 40 de minute. (1 oră 20 min după începerea fermentației). Tăierea a fost efectuată mecanic în forme standard. Timpul de testare a fost de 50 de minute. la o temperatură de 40 ° C. Durata coacerii - 25 de minute. la o temperatură de 240 ° C.

Pentru experiment a fost folosit grâu cu proprietăți slabe de coacere. Boabele cu astfel de caracteristici nu au fost alese întâmplător. Acest lucru a făcut posibilă evaluarea calității minime posibile a materiilor prime în producția de pâine și reducerea costului acesteia la minimum. În acest caz, proprietățile de coacere ale aluatului sunt nivelate prin adăugarea de făină. Indicatori, caracteristici

Calitatea bobului original este prezentată în tabelul 1.

După cum reiese din datele prezentate în Tabelul 1, probele de cereale analizate au avut indicatori de calitate medii: din punct de vedere proteic și gluten au corespuns soiurilor slabe de grâu, iar din punct de vedere vitreos - celor puternice. Din punct de vedere al proprietăților tehnice, calitățile medii sunt potrivite pentru producerea făinii de panificație fără adaos de amelioratori.

Pentru a obține pâine, a fost elaborată o rețetă. Diferența în rețetă constă în faptul că nu este la 100 kg de făină, ci la 100 kg de amestec. Acest lucru se datorează faptului că baza aluatului nu este făina, ci amestecul acesteia cu suspensia de cereale. Suspensia a fost obținută din cereale integrale fără utilizarea făinii. Amestecul a constat din 65% suspensie de cereale și 35% făină de grâu de clasa I. Pentru 100 kg de amestec s-au adăugat 0,9 kg sare de masă „Extra” și

0,3 kg drojdie.

Analiza organoleptică efectuată după coacere a arătat că produsul finit avea o formă – caracteristică

pentru forme, corespunde formei de pâine în care se făcea coacere; suprafață - fără fisuri mari și explozii; pesmet - copt și elastic; porozitate - dezvoltată fără goluri și etanșări; gustul și mirosul sunt caracteristice acestui tip de produs; Culoarea maro.

Evaluarea indicatorilor fizici și chimici este dată în tabelul 2.

Rezultatele prezentate în tabelul 2 arată că din punct de vedere al parametrilor fizici și chimici, pâinea rezultată corespunde cu: în ceea ce privește conținutul de umiditate - pâinea Darnitsky, în ceea ce privește aciditatea și porozitatea - pâinea albă de clasa I.

Efectul economic de la introducerea tehnologiei a fost evaluat prin reducerea costului pâinii și a fost determinat luând în considerare costurile procesului de dispersie și economiile la materii prime. Pentru comparație, pâinea a fost luată din făină de grâu clasa întâi. Datele privind eficiența economică a producției de pâine de grâu pe bază de suspensie de boabe obținute prin dispersie prin cavitație sunt prezentate în Tabelul 3.

tabelul 1

Evaluarea calității boabelor de grâu, %

Indicator Prototip Soiuri slabe de grâu Soiuri puternice de grâu

Umiditate 14,23 - -

Proteine, % 11,49 9-12 14

Gluten 20,59 Până la 20 28

Vitreozitate 59 Până la 40 40-60

masa 2

Indicatori fizici și chimici ai pâinii cu cereale

Indicator Rezultat test GOST 26983-86 „Darnitskiy Bread” GOST 26984-86 „Capital Bread” GOST 26987-86 „Pâine albă din făină de grâu de clasa I”

Umiditate, % nu mai mult de 48,0 ± 0,71 48,5 47 45

Aciditate, deg. nu mai mult de 2,0 ± 0,36 8 8 3

Porozitate, % nu mai puțin de 68,0 ± 1,0 59 65 68

Incluziuni străine Nedetectate - - -

Semne de boală și mucegai Nu sunt detectate - - -

Crunch din impurități minerale Nu se simte - - -

Tabelul 3

Efectul economic al producției de pâine la 1 tonă

Cost de producție Articole Produs

Pâine cu făină de clasa I (versiunea de bază) pâine cu cereale (versiunea proiect)

1. Producție generală și cheltuieli generale, frec. 7570 7809

2. Materii prime, frecare. 6713 4335

3. Costurile totale pentru producția a 1 tonă de pâine, ruble. 14283 12114

4. Efect economic, frecare. - 2139

Economiile de costuri au loc datorită scăderii costului materiilor prime datorită înlocuirii unei părți a făinii cu o suspensie de cereale. Din tabelul 3 rezultă că efectul economic pentru 1 tonă de produse finite (pâine) va fi de 2139 de ruble.

Datele obținute fac posibilă recomandarea folosirii cavitației hidrodinamice în stadiul de măcinare în producția de pâine de grâu pe bază de suspensie de boabe, ceea ce va face posibilă abandonarea rulării repetate a cerealelor prin mașini de măcinat, urmată de cernerea în fracțiuni, eliminarea pierderilor. din formarea prafului de moară și obține un efect economic de 2139 ruble / t.

Lista bibliografică

1.GOST 5667-65. Pâine și produse de panificație. Reguli de acceptare, metode de prelevare a probelor, metode de determinare a caracteristicilor organoleptice si a greutatii produselor.

2. Romanov A.S. Examinarea pâinii și a produselor de panificație. Calitate și siguranță: ghid de studiu. manual / A.S. Romanov, N.I. Davydenko, L.N. Shatnyuk, I.V. Matveeva, V.M. Po-znyakovsky; sub. total ed. V.M. Poznyakovsky. Novosibirsk: Sib. univ. editura, 2005.278 p.

3. GOST 26983-86. pâine Darnitsky. Introduce. 01.12.86 până la 01.01.92. M .: Editura de standarde, 1986.6 p.

4. GOST 26987-86. Pâine albă făcută din făină de grâu de clasa cea mai înaltă, prima și a doua. Conditii tehnice.

480 RUB | 150 UAH | 7,5 USD ", MOUSEOFF, FGCOLOR," #FFFFCC ", BGCOLOR," # 393939 ");" onMouseOut = "return nd ();"> Disertație - 480 de ruble, livrare 10 minute, non-stop, șapte zile pe săptămână

Gorbyleva Ekaterina Viktorovna. Cercetarea caracteristicilor calitative ale suspensiilor de cereale și utilizarea lor în producția alimentară: disertație... Candidat la științe tehnice: 18.05.15 / Gorbyleva Ekaterina Viktorovna; [Locul de protecție: Kemer. tehn. in-t industria alimentară.] .- Kemerovo, 2008.- 175 p .: ill. RSL OD, 61 09-5 / 1247

Introducere

Capitolul 1. Revizuirea literaturii 9

1.1 Analiza tipurilor și mijloacelor de măcinare existente 9

1.2. Teoria cavitației 17

1.2.1 Determinarea fenomenului de cavitație 17

1.2.2 Tipuri de cavitație 19

1.2.3 Apariția cavitației 21

1.2.4 Aplicarea practică a cavitației 23

1.3 Caracteristicile boabelor de grâu utilizate în muncă 26

1.4 Modalități de îmbunătățire a valorii nutriționale a alimentelor cu cereale 30

1.4.1 Laptele ca mijloc de creștere a valorii nutriționale a produselor de prelucrare a cerealelor 30

1.4.2 Înmuierea cerealelor ca modalitate de creștere a nivelului biologic și valoare nutritionala mancare 34

1.5 Concluzie privind revizuirea literaturii 36

Capitolul 2. Obiecte și metode de cercetare 39

2.1. Obiecte de cercetare 39

2.2 Metode de cercetare 40

2.3 Prelucrarea statistică a datelor experimentale 45

Capitolul 3. Rezultatele cercetării și discuția lor 47

3.1 Determinarea metodei de preparare a cerealelor pentru măcinarea prin cavitație 47

3.2 Obținerea suspensiilor de cereale. Determinarea temperaturii inițiale, intervale de prelevare 49

3.3 Evaluarea senzorială a suspensiilor rezultate 54

3.4 Modificarea temperaturii suspensiilor de cereale în timpul cavitației 54

3.5 Studiul efectului tratamentului cu cavitație asupra acidității 58

3.6 Studiul complexului de carbohidrați 59

3.7 Determinarea conținutului de proteine ​​64

3.8 Determinarea conținutului de lipide 67

3.9 Studiul efectului tratamentului cu cavitație asupra conținutului de vitamina E69

3.10 Studiul influenței tratamentului cu cavitație asupra conținutului de macronutrienți 70

3.11 Investigarea efectului tratamentului cu cavitație asupra microflorei suspensiilor de cereale 72

3.12 Investigarea stabilității la depozitare a produsului cerealier 75

3.13 Determinarea preliminară a modurilor optime de măcinare prin cavitație a boabelor 82

3.14 Evaluarea indicatorilor de siguranță ai suspensiilor de cereale 83

Capitolul 4. Exemple de posibilă utilizare practică a suspensiilor de cereale 87

4.1 Utilizarea suspensiei apă-granule în brutărie 88

4.1.1 Dezvoltarea formulării pâinii cu cereale 88

4.1.2 Rezultate produse de panificație de laborator. Evaluare organoleptică și fizico-chimică produse terminate 91

4.1.3 Verificarea producției a tehnologiei de producție a pâinii folosind suspensie apă-granule 95

4.1.4. Eficiența costurilor 98

4.1.4.1 Descrierea întreprinderii 98

4.1.4.2 Plan de investiții 98

4.1.4.3 Planul de producție 101

4.1.4.4 Planul financiar 109

4.2 Utilizarea suspensiei de boabe de lapte pentru a face clătite și clătite 112

4.2.1 Formularea clătitelor și clătitelor cu cereale 112

4.2.2 Rezultatele coacerii în laborator. Evaluarea organoleptică și fizico-chimică 113

4.2.3 Aprobare industrială 119

4.2.4 Eficiența costurilor 122

Concluzii 125

Lista literaturii folosite 127

Aplicații 146

Introducere în muncă

Urgența problemei.

Problemă mâncat sănătos o persoană este una dintre cele mai importante sarcini ale timpului nostru. Produsele de prelucrare a cerealelor îndeplinesc cât mai bine cerințele unei bune nutriții. În acest sens, este nevoie de a crea o gamă largă de noi produse cerealiere care să permită utilizarea rațională a tuturor componentelor naturale valoroase cu o reducere semnificativă a costurilor de producție.

De aceea, în practica prelucrării cerealelor, se acordă o atenție deosebită introducerii unor metode progresive și echipamente performante pentru a crește eficiența utilizării cerealelor în timpul prelucrării acestuia.

Una dintre tehnologiile promițătoare care asigură o intensificare semnificativă a proceselor de producție și deschide oportunități largi pentru extinderea gamei de cereale, panificație și alte tipuri de produse, este prelucrarea prin cavitație a materiilor prime, ceea ce face posibilă obținerea suspensiilor de cereale - produse cu un anumit set de proprietăți fizico-chimice și organoleptice.

Tehnologia propusă se bazează pe un fenomen fizic – cavitația, care este generată fie de impulsuri ultrasunete (acustice), fie hidraulice (de rotație). Unitățile de cavitație acustică sunt deja utilizate în diferite ramuri ale industriei alimentare. Până în prezent, cele mai mari rezultate practice în această direcție au fost obținute de dr. S.D. Shestakov.

Recent, însă, pentru dispersarea materiilor prime, aceștia încep să folosească un agent de dezintegrare mai puternic - generatoarele rotative cu hidroimpuls, care au demonstrat eficiență ridicată în testele de laborator.

În cazul general, dispersia particulelor solide în generatoarele rotative cu hidroimpuls este însoțită de un efect de hidropercuție,

eroziunea prin cavitație și abraziunea în golul inelar dintre rotor și stator. Cu toate acestea, mecanismul efectului complex al cavitației hidro-impuls asupra materiilor prime alimentare nu a fost suficient studiat.

Pe baza celor de mai sus, este relevant să se studieze efectul tratamentului prin cavitație cu hidro-impuls asupra proprietăților organoleptice și fizico-chimice ale produselor cerealiere.

Ţintăși obiectivele cercetării.

Scopul acestei cercetări a fost de a studia caracteristicile calitative ale suspensiilor de cereale și utilizarea acestora în producția de alimente.

Pentru a atinge acest obiectiv, a fost necesar să se rezolve următoarele sarcini:

determinați temperatura inițială, raportul dintre componentele solide și lichide înainte de măcinarea prin cavitație și durata maximă posibilă a tratamentului de cavitație cu hidro-impuls al boabelor de grâu;

să investigheze efectul duratei măcinării prin cavitație cu hidro-impuls asupra indicatorilor organoleptici și fizico-chimici ai calității suspensiilor de cereale;

să studieze indicatorii microbiologici ai suspensiilor de cereale;

determina capacitatea de depozitare a suspensiilor de cereale;

evaluează indicatorii de siguranță ai suspensiilor de cereale;

să dezvolte rețete și tehnologii pentru produsele alimentare folosind suspensii de cereale. Oferiți o evaluare a mărfurilor produselor finite;

pe baza tuturor studiilor de mai sus, pentru a determina parametrii optimi ai tratamentului de cavitație cu hidro-impuls al boabelor de grâu;

să efectueze teste industriale pilot ale unui nou produs cerealier și să evalueze eficiența economică a tehnologiilor propuse.

Noutate științifică.

Utilitatea măcinării prin cavitație prin hidro-impuls a boabelor de grâu în vederea obținerii suspensiilor de cereale ca semifabricat în producția de alimente a fost fundamentată științific și confirmată experimental.

Influența duratei impulsului hidraulic

efectele cavitaţiei asupra fizico-chimice şi caracteristici organoleptice produse de prelucrare a cerealelor de grâu.

Pentru prima dată, a fost dezvăluită influența tratamentului de cavitație cu hidro-impuls asupra microflorei materiilor prime din cereale prelucrate.

S-a efectuat o evaluare a indicatorilor de siguranță ai suspensiilor de cereale obținute prin metoda de măcinare prin cavitație hidro-impuls a cerealelor.

Au fost determinati parametrii optimi pentru obtinerea unui semifabricat de cereale pentru coacere prin metoda macinarii prin cavitatie hidro-impuls a boabelor de grau.

Pentru prima dată, este prezentată posibilitatea utilizării unei suspensii din boabe de grâu germinate obținute prin metoda de măcinare prin cavitație hidro-impuls în producerea pâinii cu cereale.

Pentru prima dată, a fost dezvoltată o tehnologie de preparare a clătitelor cu cereale și a clătitelor pe baza unei suspensii de lapte-boabe obținută prin metoda tratamentului prin cavitație hidro-impuls a cerealelor cu lapte.

Semnificația practică a lucrării.

Pe baza studiilor efectuate, sfaturi practice pentru obţinerea suspensiilor de cereale prin metoda măcinarii prin cavitaţie hidro-impuls şi depozitarea acestora.

Sunt prezentate exemple de posibilă utilizare practică a suspensiilor de cereale obținute prin metoda de măcinare prin cavitație hidro-impuls pentru producerea diferitelor produse de panificație: o suspensie de boabe de grâu încolțite - pentru producția de pâine cu cereale, o suspensie de boabe de lapte - pentru prepararea clătitelor cu cereale și a clătitelor.

Metoda dezvoltată de producere a pâinii a trecut cu succes testul de producție în brutăria stării de urgență „Toropchina NM”; metoda de preparare a clătitelor cu cereale este în sala de mese a AltSTU „Dieta +”.

Efectul economic așteptat de la introducerea pâinii cu cereale va fi de 155450 de ruble. in an. Efectul economic așteptat de la introducerea clătitelor cu cereale este de 8505 ruble. in an.

A fost elaborat un proiect de documentație normativă pentru pâinea cu cereale.

Aprobarea lucrării. Rezultatele lucrării au fost raportate la cea de-a 62-a conferință științifică și tehnică a studenților, absolvenților și tinerilor oameni de știință „Orizonturile educației” în 2004, la cea de-a 64-a conferință științifică și tehnică a studenților, absolvenților și tinerilor oameni de știință „Orizonturile educației” în 2006 Există 10 publicaţii, inclusiv 3 rapoarte la conferinţe, 7 articole.

Structura și domeniul de activitate. Lucrarea de disertație constă într-o introducere, o trecere în revistă a literaturii de specialitate, o descriere a obiectelor și metodelor de cercetare, rezultatele discuțiilor și analiza acestora, o descriere a exemplelor de posibilă utilizare practică a suspensiilor de cereale în coacere, concluzii, o listă bibliografică de 222 de titluri, dintre care 5 străine, și 6 anexe. Lucrarea este prezentată pe 145 de pagini de test dactilografiat, conține 23 de figuri și 40 de tabele.

Laptele ca mijloc de creștere a valorii nutriționale a produselor de prelucrare a cerealelor

În practica mondială, lucrările la crearea de produse de panificație cu un conținut ridicat de substanțe biologic active sunt din ce în ce mai răspândite. În teoria și practica coacerii au fost identificate două direcții de creștere a valorii biologice a produselor alimentare din cereale.

Una dintre aceste domenii este îmbogățirea produselor cu materii prime care conțin o cantitate mare de proteine, elemente minerale, vitamine. Se realizează prin crearea de pâine îmbogățită cu produse lactate, concentrate de soia, făină de pește, vitamine etc.

A doua direcție este utilizarea tuturor oportunităților potențiale inerente boabelor prin natură, deoarece o parte semnificativă a substanțelor utile ale boabelor se pierde în timpul măcinarii de înaltă calitate.

Laptele și produsele sale procesate sunt materii prime valoroase care conțin proteine ​​și zahăr. În procesul de preparare a cremei din lapte, laptele degresat se formează ca urmare a separării. Zara este un produs secundar al preparării untului din smântână. În producția de brânză, brânză de vaci și cazeină, se formează zer. Toate aceste produse pot fi folosite la coacere atât sub formă naturală, cât și după procesare specială.

Una dintre cele mai deficitare componente ale dietei este calciul. Pâinea este o sursă limitată de calciu. În acest sens, produsele lactate sunt folosite pentru a crește conținutul de calciu din acesta.

Laptele este un sistem complex polidispers. Fazele dispersate ale laptelui, constituind 11 ... 15%, sunt în stare io-moleculară (săruri minerale, lactoză), coloidal (proteine, fosfat de calciu) și grosier dispersat (grăsime). Mediul de dispersie este apa (85 ... 89%). Conținutul aproximativ al unor componente în Laptele vacii prezentate în tabelul 1.1.

Compoziție chimică laptele este volubil. Depinde de perioada de lactație a animalelor, de rasa animalelor, de condițiile de hrănire și de alți factori. Cele mai mari modificări sunt în cantitatea și compoziția grăsimilor. În perioada fătării în masă a vacilor (martie-aprilie), laptele are un conținut redus de grăsimi și proteine, iar în octombrie-noiembrie este maxim.

Grăsimea sub formă de bile cu diametrul de la 1 la 20 de microni (cantitatea principală - cu un diametru de 2 ... 3 microni) formează o emulsie în laptele nerăcit, iar în laptele răcit - o dispersie cu grăsime parțial întărită. Grăsimea din lapte este reprezentată în principal de trigliceride mixte, dintre care mai mult de 3000. Trigliceridele sunt formate din reziduuri de peste 150 saturate și nesaturate. acizi grași... Grăsimea din lapte este însoțită de substanțe asemănătoare grăsimilor: fosfolipide și steroli. Fosfolipidele sunt esteri ai glicerolului, acizilor grași cu greutate moleculară mare și acidului fosforic. Spre deosebire de trigliceride, acestea nu conțin acizi grași saturați cu greutate moleculară mică, dar predomină acizii polinesaturați. Cele mai frecvente în lapte sunt lecitina și cefalina.

Proteinele din lapte (3,05 ... 3,85%) sunt eterogene ca compoziție, conținut, proprietăți fizico-chimice și valoare biologică. În lapte se disting două grupe de proteine, având proprietăți diferite: cazeină și proteine ​​din zer. Primul grup precipită atunci când laptele este acidulat la pH 4,6 la 20C, celălalt rămâne în ser în aceleași condiții.

Cazeina, care reprezintă 78 până la 85% din conținutul total de proteine ​​din lapte, este sub formă de particule coloidale sau micelii; Proteinele din zer sunt prezente în lapte în stare dizolvată, cantitatea lor variază de la 15 la 22% (aproximativ 12% albumină și 6% globulină). Fracțiile de cazeină și proteinele din zer diferă în ceea ce privește greutatea moleculară, conținutul de aminoacizi, punctul izoelectric (IEP), caracteristicile compoziționale și structurale.

Compoziția elementară a proteinelor din lapte este următoarea (%): carbon - 52 ... 53; hidrogen - 7, oxigen - 23, azot - 15,4 ... 15,8, sulf - 0,7 ... 1,7; cazeina contine si 0,8% fosfor.

Carbohidratii din lapte sunt reprezentati de zaharul din lapte (lactoza) - dizaharida, formata din molecule de glucoza si galactoza, precum si zaharurile simple (glucoza, galactoza), esterii fosforici ai glucozei, galactoza, fructoza.

Zahărul din lapte este conținut în lapte în formă dizolvată în formele α și jB, iar forma α se caracterizează printr-o solubilitate mai mică decât forma β. Ambele forme pot trece de la una la alta. Zahărul din lapte este de aproximativ cinci ori mai puțin dulce decât zaharoza, dar valoarea sa nutritivă nu este inferioară acesteia din urmă și este aproape complet absorbită de organism.

Mineralele sunt reprezentate în lapte prin săruri ale acizilor organici și anorganici. Predomină sărurile de calciu (conținut 100 ... 140 mg%) și fosfor (95 ... 105 mg%). În plus, laptele conține oligoelemente: mangan, cupru, cobalt, iod, zinc, staniu, molibden, vanadiu, argint etc. Conținutul de vitamine din lapte depinde de rasa animalelor, perioada de lactație și alți factori.

Prelucrarea statistică a datelor experimentale

Pentru a obține un model matematic al procesului studiat, ținând cont de modificarea mai multor factori care afectează procesul, am folosit metodele de planificare matematică a experimentului.

Pentru a implementa una dintre direcții, a fost necesar să germinați mai întâi un bob de grâu. Prin urmare, inițial în cursul acestor studii a fost determinată metoda optimă de preparare a boabelor de grâu. În același timp, acestui proces au fost impuse următoarele cerințe: metoda de preparare a cerealelor nu trebuie să asigure Influență negativă asupra valorii sale nutritive și biologice; metoda ar trebui să fie simplă și nu deosebit de lungă; implementarea ei nu ar trebui să necesite echipamente costisitoare complexe și personal suplimentar, astfel încât, dacă este necesar, orice întreprindere să poată efectua germinația cu reechipare minimă și cu costuri financiare minime.

După cum arată analiza datelor din literatură, în mod tradițional pentru dispersare pentru a obține o masă de boabe, boabele sunt supuse la înmuiere timp de 6-48 de ore, care este însoțită de germinarea inițială a boabelor. Direcția principală a proceselor biochimice în cariopsa germinativă este hidroliza intensivă a compușilor cu greutate moleculară mare depuși în endosperm și transformarea lor într-o stare solubilă, disponibile pentru hrănirea germenului în curs de dezvoltare.

Cu toate acestea, formarea de nutrienți care cresc valoarea nutritivă a boabelor încolțite nu are loc imediat. Etapa inițială de germinare (germinare latentă sau fermentație) este însoțită de o scădere a substanțelor cu greutate moleculară mică consumate de embrionul în creștere. Deci, la înmuiere timp de 12 ore, conținutul de zahăr din boabe este redus de aproape 1,5 ori, iar conținutul de dextrină de aproximativ 1,7 ori. Conținutul de vitamina C în stadiile inițiale de germinare este redus de aproape 1,5 ori. Dar experimentele arată că după 12 ore de înmuiere a cerealelor, conținutul de zaharuri și dextrine din probele studiate a început să crească.

În consecință, următoarea etapă a germinării cerealelor este însoțită de acumularea de substanțe cu greutate moleculară mică, inclusiv vitamine, datorită creșterii activității enzimatice care duce la hidroliza compușilor cu greutate moleculară mare. Cu toate acestea, înmuierea prea lungă (mai mult de o zi) duce la dezvoltarea intensivă a microflorei bacteriene, mucegai, apariția unui miros acru ascuțit. Prin urmare, după analizarea tuturor informațiilor, s-au adoptat următorii parametri de preparare a boabelor: durata de înmuiere - 24 ore; temperatura apei de inmuiere este de 25C.

O astfel de înmuiere asigură germinarea inițială a cerealelor cu formarea de nutrienți și nu crește semnificativ microflora boabelor. 3.2 Obținerea suspensiilor de cereale. Determinarea temperaturii inițiale, intervale de prelevare

Sarcina principală a studiilor experimentale a fost de a determina durata posibilă a tratamentului de cavitație a cerealelor și de a identifica intervalele de prelevare pentru studii de laborator ulterioare. Pentru a rezolva această problemă, au fost efectuate experimente experimentale pentru a obține suspensii de cereale.

Prelucrarea prin cavitație a cerealelor a fost efectuată pe baza SRL Tekhnokompleks, situat în orașul Barnaul, strada Karagandinskaya, casa 6.

În momentul în care deschiderea rotorului este blocată de pereții laterali ai statorului, are loc o creștere bruscă a presiunii pe toată lungimea deschiderilor rotorului cilindric (șoc hidraulic direct), ceea ce sporește „prăbușirea” bulelor de cavitație din zona A.

În zona B, suprapresiunea constantă ajută la „prăbușirea” intensivă a bulelor de cavitație. După cum sa discutat deja în Secțiunea 1.1, închiderea bulelor de cavitație contribuie la distrugerea boabelor.

Procesul de măcinare a fost efectuat în regim de recirculare. Raportul dintre solid și lichid a fost de 1: 2. Creșterea fracției solide din amestec este imposibilă datorită caracteristicilor tehnice ale unității de cavitație. O creștere a fazei lichide este nepractică din punct de vedere al valorii nutriționale a produsului rezultat.

Pentru experimente, am folosit apă de robinet rece obișnuită, a cărei temperatură a fost de 20C. Modificarea temperaturii inițiale este nepractică, deoarece necesită investiții suplimentare în materiale și timp petrecut pentru încălzire sau răcire, ceea ce va prelungi semnificativ procesul tehnologic și va crește costul produsului final. Studiile experimentale au arătat că durata posibilă a tratamentului de cavitație a boabelor de grâu este de 5 minute pentru suspensiile apă-bob și lapte-boabe și de 5,5 minute pentru o suspensie din boabe de grâu germinate. În acest caz, temperatura finală a suspensiilor de cereale a ajuns la 60-65C.

Prelucrarea ulterioară a cerealelor este imposibilă, deoarece în cursul măcinării prin cavitație, vâscozitatea produsului crește semnificativ, care la sfârșitul procesului capătă consistența aluatului, ca urmare a cărei conductă de aspirație a instalației nu este capabilă. pentru a atrage amestecul prelucrat și procesul se oprește.

Studiul influenței tratamentului cu cavitație asupra acidității

Modificări ale acidității suspensiilor de cereale în timpul cavitației Analizând rezultatele, se poate concluziona că, ca urmare a cavitației, aciditatea produselor în primul minut de tratament cu cavitație crește brusc în comparație cu valoarea inițială de 2 - 2,5 ori. Dar mai departe de-a lungul procesului, scade la 1,6 grade pentru o suspensie de boabe de apă, până la 2,1 grade pentru o suspensie din boabe de grâu germinate și până la 2,4 grade într-o suspensie de boabe de lapte.

Acest lucru poate fi explicat prin faptul că debutul cavitației este însoțit de generarea de radicali liberi OH-, NCb-, N-, precum și de produsele finale ale recombinărilor lor H2C 2, HNCb, HNO3, care acidifică mediul. Dar deoarece, ca urmare a pulsației și prăbușirii unei bule de cavitație, se formează aproximativ 310 perechi de radicali, în principal OH-, iar hidrogenul format în timpul procesului este parțial volatilizat, atunci pe măsură ce procesul decurge, numărul grupelor hidroxil crește , ceea ce duce la alcalinizarea mediului și scade aciditatea.

Carbohidrații sunt principalele resurse energetice concentrate în celulele endospermului cariopsis. În ceea ce privește cantitatea de carbohidrați ușor digerabili, produsele obținute din cereale sunt pe primul loc printre alte produse alimentare umane. Importanta carbohidratilor in procesul tehnologic de prelucrare a cerealelor si, mai ales, la folosirea cerealelor in procesul de preparare a aluatului este foarte mare.

În această lucrare, am investigat efectul tratamentului de cavitație cu hidro-impuls asupra modificării complexului de carbohidrați din boabele de grâu. Pentru a evalua modificările care au loc, a fost determinat conținutul de amidon, dextrine, zaharoză și zaharuri reducătoare.

Amidonul joacă cel mai important rol în procesul de frământare a aluatului și coacerea pâinii. Rezultatele studiilor, prezentate în Figura 3.5, indică faptul că tratamentul prin cavitație cu hidro-impuls al cerealelor contribuie la distrugerea amidonului conținut în acesta.

Scăderea maximă a cantității de amidon se observă într-o suspensie de boabe de grâu germinate. Acest lucru se datorează faptului că, ca urmare a germinării, acțiunea enzimelor cerealelor este puternic crescută, procesul de dizolvare a substanțelor complexe depuse în endosperm începe cu formarea celor mai simple. În consecință, amidonul este transformat în dextrine și maltoză. Prin urmare, chiar înainte ca boabele încolțite să fie alimentate pentru tratamentul cavitației, conținutul de amidon din acesta a fost cu 6-8% mai mic decât boabele de grâu inițiale, iar fracția de masă a dextrinelor a fost mai mare.

Conținutul de zaharoză din boabe este nesemnificativ, în timp ce conținutul de glucoză și fructoză din boabe, în mod normal coapte și depozitate în condiții de umiditate scăzută, este neglijabil. Crește semnificativ doar în timpul germinării. Prin urmare, o creștere semnificativă a zaharurilor din suspensii în timpul procesului de cavitație a fost deosebit de importantă. Rezultatele acestor modificări sunt prezentate în figurile 3.7 și 3.8. 1.2 i 3 4 5

Modificări ale conținutului de zaharoză Conținutul de zaharoză a crescut semnificativ mai ales în timpul cavitației: de 5-7 ori față de valorile inițiale, în timp ce cantitatea de zaharoză a crescut doar de 1,2-1,5 ori. În primul rând, acest lucru se datorează faptului că zaharurile reducătoare sunt produsul final al hidrolizei amidonului. În al doilea rând, în paralel cu descompunerea amidonului, atunci când este încălzit în prezența unei cantități mici de acizi alimentari, are loc hidroliza în sine a zaharozei cu formarea de zaharuri reducătoare (glucoză, fructoză).

Partea principală a zaharurilor din cereale este trizaharida rafinoză, glucodifructoza și glucofructanii, care sunt oligozaharide ușor hidrolizate de diferite greutăți moleculare. Aparent, ei au fost cei care, în timpul hidrolizei în timpul cavitației, au oferit o creștere a cantității de zaharoză.

Conținutul crescut de zaharuri în suspensie de cereale de lapte în comparație cu produsele din cereale de apă, aparent, a fost influențat de zahărul conținut în laptele însuși.

Astfel, tratamentul prin cavitație al boabelor de grâu provoacă modificări pozitive semnificative în structura complexului său de carbohidrați. Semnificația acestui fapt se datorează faptului că, în cazul dispersării tradiționale a boabelor, gradul de măcinare a boabelor nu asigură intensitatea adecvată a formării zahărului și a gazelor în timpul fermentației aluatului. Pentru îmbunătățirea calității aluatului de cereale se propune adăugarea de zahăr, concentrate de fosfatide, agenți tensioactivi (lecitină, zaharuri grase). Se poate presupune că utilizarea acestei tehnologii în panificație va face posibilă efectuarea unei fermentații intensive a aluatului fără a introduce aditivi suplimentari, dar numai în detrimentul zaharurilor proprii ale boabelor. 3.7 Determinarea conținutului de proteine

După cum știți, aproximativ 25-30% din necesarul de proteine ​​al întregului corp uman este acoperit de produsele procesării cerealelor. În același timp, fracțiile proteice determină proprietățile tehnologice ale produselor de prelucrare a cerealelor, capacitatea de a produce pâine de înaltă calitate și Paste... Prin urmare, este destul de de înțeles că studiul proteinelor din cereale în procesul de cavitație este una dintre cele mai importante sarcini.

Studiile privind efectul tratamentului cu cavitația acustică asupra conținutului total de proteine, efectuate de S.D. Shestakov, indică creșterea acestuia. Conform teoriei sale, atunci când apa activată de cavitație interacționează cu o masă zdrobită care conține proteine ​​​​animale sau vegetale, are loc o reacție intensă de hidratare a acesteia - combinarea moleculelor de apă cu un biopolimer, încetarea existenței sale independente și transformarea sa într-o parte. a acestei proteine. Potrivit academicianului V.I. apa legată în acest fel devine o parte integrantă a proteinelor, adică le crește în mod natural masa, deoarece se combină cu acestea datorită acțiunii unor mecanisme similare celor care au loc în natura vie în procesul de sinteză a acestora.

Deoarece studiile privind efectul cavitației hidro-impuls asupra conținutului de proteine ​​din suspensiile de cereale nu au fost efectuate anterior, a fost necesar să se identifice gradul acestui efect. Pentru aceasta, conținutul de proteine ​​din probele selectate de produs din cereale a fost determinat conform metodei standard. Rezultatele determinărilor sunt prezentate în Figura 3.9.

Verificarea producției a tehnologiei de producție a pâinii folosind suspensie apă-granule

Rezultatele studiilor cuprinzătoare privind utilizarea unei suspensii apă-boabe din boabe de grâu germinate ca componentă a rețetei pâinii au arătat că utilizarea acesteia permite obținerea de produse de panificație cu un valoare nutritionala, cu bune caracteristici organoleptice și fizico-chimice.

Testele de producție ale tehnologiei propuse au fost efectuate în brutăria stării de urgență „N.M. Toropchina” (anexa 4)

Evaluarea indicatorilor organoleptici si fizico-chimici pâine gata făcută prezentate în Tabelul 4.5 au fost efectuate conform metodelor standard prezentate în Capitolul 2.

Pe baza unei brutării în funcțiune, stare de urgență „Toropchina NM”, situată pe teritoriul Altai, districtul Pervomaisky, cu. Logovskoe, st. Titova, casa 6a, se organizeaza productia de paine de cereale pe baza de suspensie apa-boabe.

Brutăria produce pâine din făină de grâu de prima calitate, pâini feliate, fine de panificație. Productivitatea brutăriei este de 900 kg/zi de produse de panificație. Zona acestei brutărie vă permite să plasați o linie pentru producția de pâine cu cereale. Materii prime - făina este furnizată de SRL „Melnița”, situat în satul Sorochy Log, cereale - SPK „Bugrov și Ananyin”.

Pâinea cu cereale va fi vândută într-o brutărie și într-o serie de magazine situate în apropiere. Nu există concurenți semnificativi pentru pâinea cu cereale, deoarece nu există întreprinderi care produc astfel de produse.

Brutărie PE "Toropchina N.M." în timpul activității sale, a compensat costul inițial. Valoarea reziduală este de 270 de mii de ruble. Producția de pâine din cereale reprezintă o șesime din producția brutăriei. Astfel, o șesime din costul clădirii cade pe linia de producție a pâinii de cereale. Aceasta se ridică la 45 de mii de ruble. Pentru producerea pâinii cu cereale pe bază de suspensie apă-grane, este necesară achiziționarea următoarelor echipamente tehnologice: o unitate de cavitație pentru zdrobirea materialelor organice (dispersorul lui Petrakov), un dispersor Binatone MGR-900 și o baie de înmuiere. Restul utilajelor se află la întreprindere și pot fi folosite la producerea pâinii cu cereale.

Amortizarea se calculeaza in functie de perioada utilizare utilă obiect al mijloacelor fixe. Clădirile și structurile aparțin grupei a 6-a de amortizare cu o durată de viață utilă de 10 până la 15 ani, deoarece clădirea nu este nouă. Durata de viață utilă a clădirii este de 12 ani. Echipamentul aparține grupei a 5-a de amortizare cu o durată de viață utilă de 7 până la 10 ani.

Pentru prepararea clătitelor și clătitelor cu cereale s-a propus înlocuirea laptelui și a făinii cu suspensie de lapte-boabe. Calculul rețetei pentru produsele din cereale sa bazat pe cantitatea de lapte 1040 g pentru clătite și 481 g pentru clătite. Deoarece tratamentul de cavitație al boabelor de grâu cu lapte se efectuează într-un raport de 1: 2, boabele au fost luate la jumătate, adică 520g pentru clătite și 240g pentru clătite. Restul materiilor prime au fost luate in aceeasi cantitate ca in reteta originala. Cu toate acestea, conținutul de umiditate al aluatului de clătite și clătite ar trebui să fie de 65-75%. Prin urmare, dacă este necesar, se poate adăuga o cantitate mică de făină pentru a obține un aluat cu o consistență optimă. Cantitatea de aditiv a fost calculată pe baza conținutului de umiditate al materiei prime. Astfel, rețeta de clătite și clătite cu cereale este următoarea.

Suspensia, drojdia și zahărul au fost dozate pe aluat, aluatul a fost frământat și pus într-un termostat la o temperatură de 32 C timp de 90 de minute pentru fermentare. Dupa ce a trecut timpul de fermentare al aluatului, i s-au adaugat toate materiile prime ramase conform retetei si aluatul a fost framantat.

Apoi s-au copt clătite și clătite. Clătitele și clătitele au fost coapte pe aragazul de laborator, într-o tigaie la o temperatură medie de 270 C. Timpul de coacere a unei clătite a fost în medie de 1,5 minute, timpul de coacere a unei clătite a fost de 3 minute.

În urma coacerii, am constatat că nu se poate face clătite din ultima suspensie. La turnarea in tava aluatul pe aceste suspensii, face spuma, se intinde, se lipeste, nu se desprinde din tava.

Metoda se referă la producția de hrană pentru animale. Metoda constă în umezirea, măcinarea și hidroliza enzimatică a boabelor, în timp ce raportul dintre boabe și apă este de 1: 1, temperatura apei este de 35-40 ° C și se utilizează α-amilaza 1,0-1,5 U / g amidon și xilanază. ca enzime 1-2 unităţi/g de celuloză. Metoda vă permite să obțineți un produs care conține carbohidrați digerabili. 1 filă.

În prezent, melasa obținută din deșeurile de producție de zahăr este folosită în creșterea animalelor. Această melasă, obținută prin hidroliză acidă, conține 80% solide și are o concentrație mare de glucoză.

Utilizarea melasei de sfeclă de zahăr ca hrană pentru animale este larg cunoscută. Datorită conținutului ridicat de calorii al acestor produse, utilizarea lor în furaje este în continuă creștere. Cu toate acestea, melasa este un lichid vâscos și, prin urmare, greu de prelucrat. Când este adăugat în furaj, trebuie încălzit. În plus, melasa conține foarte puțin azot, fosfor și calciu și îndeplinește foarte puțin cerințele proteice ale animalelor de fermă.

Prin urmare, în ultimii 20 de ani, melasa obținută din cereale sau amidon prin hidroliză enzimatică a fost folosită în creșterea animalelor.

În prezent, hidroliza enzimatică a materialelor care conțin amidon se efectuează cu prelucrarea preliminară a materiilor prime la o presiune ridicată de 4-5 kgf/cm2 timp de 120 de minute.

Cu acest pretratament al boabelor, umflarea, gelatinizarea, distrugerea boabelor de amidon și slăbirea legăturii dintre moleculele de celuloză are loc tranziția unei părți din celulaze și amilază într-o formă solubilă, în urma căreia suprafața disponibilă pentru enzime crește. iar hidrolizabilitatea materialului crește semnificativ.

Dezavantajele acestei metode includ temperaturi ridicate și durata tratamentului, care duc la distrugerea xilozei cu formarea de furfural, oximetilfurfural și degradarea unora dintre zaharuri. Există și o metodă de preparare a furajelor, de exemplu, conform A.S. Nr. 707560, care prevede umezirea cerealelor în prezența amilazei și apoi sertizarea, călirea și uscarea produsului finit. Cu această metodă, doar până la 20% din conținutul inițial de amidon este transformat în dextrină și până la 8-10% în zaharuri reducătoare (cum ar fi maltoză, glucoză).

Este propusă o metodă similară de prelucrare a cerealelor pentru furaje (AS Nr. 869745), care implică prelucrarea cerealelor ca AS. 707560, dar diferă prin aceea că după călire boabele turtite sunt tratate suplimentar cu un preparat enzimatic glucavamorin într-o cantitate de 2,5-3,0% în greutate amidon timp de 20-30 de minute. Totodată, procentul de zaharuri reducătoare din produs crește la 20,0-21,3%.

Va oferim un produs calitativ nou cu carbohidrati usor digerabili - sirop de grau (secara), obtinut prin metoda hidrolizei enzimatice.

Siropul furajer este un produs al hidrolizei incomplete a amidonului și a celulozei (hemiceluloză și celuloză). Conține glucoză, maltoză, tri- și tetrazaharide și dextrine de diferite greutăți moleculare, proteine ​​și vitamine, minerale, i.e. tot ceea ce este bogat în grâu, secară și orz.

Melasa poate fi folosita si ca agent de aromatizare deoarece conține glucoză, care este necesară pentru creșterea animalelor tinere de fermă.

Gustul, dulceața, vâscozitatea, higroscopicitatea, presiunea osmotică, fermentabilitatea hidrolizatelor depind de cantitățile relative ale primelor patru grupe de carbohidrați menționate mai sus și depind în general de gradul de hidroliză a amidonului și celulozei.

Pentru hidroliza celulozei și amidonului s-au folosit preparate enzimatice complexe: amilosubtilin G18X, celoviridin G18X, xilanază, glucavamorin G3X.

De asemenea, oferim o nouă metodă de prelucrare a cerealelor (secara, grâu) și obținerea melasei furajere prin cavitație cu acțiunea simultană a unui complex enzimatic.

Metoda de prelucrare a cerealelor are loc într-un aparat-cavitator special, care este un recipient rotativ cu tambur perforat, în care are loc procesul de cavitație, bazat pe vibrații hidrodinamice de mare intensitate în mediu lichid, însoțite de fenomene de 2 tipuri. :

Hidrodinamic

Acustic

cu formarea unui număr mare de bule-caverne de cavitaţie. În bulele de cavitație, există o încălzire puternică a gazelor și vaporilor, care are loc ca urmare a comprimării lor adiabatice în timpul colapsului prin cavitație a bulelor. În bulele de cavitație, puterea vibrațiilor acustice a lichidului este concentrată, iar radiația cavitatoare modifică proprietățile fizico-chimice ale substanței din apropiere (în acest caz, substanța este măcinată la nivel molecular).

Exemplul 1: Boabele sunt preliminar măcinate grosier pe o râșniță de alimentare cu o dimensiune a particulelor de cel mult 2-4 mm, apoi sunt amestecate fracționat în apa furnizată cavitatorului. Raportul dintre cereale și apă este de 1: 1 părți în greutate, respectiv. Temperatura apei 35-40 ° С. Timpul de rezidență al suspensiei de cereale și apă în cavitator nu este mai mare de 2 secunde. Cavitatorul este conectat la aparat, care este menținut prin reglarea automată a pH-ului și a temperaturii. Volumul amestecului de reacție din aparat depinde de puterea cavitatorului și variază de la 0,5 la 5 m3.

După ce se hrănește jumătate din cantitatea de cereale, un complex de enzime este introdus în cavitator: amilază bacteriană 1,0-1,5 unități / g de amidon și xilanază - 1-2 unități / g de celuloză.

În timpul cavitației, temperatura amestecului de reacție este menținută în intervalul 43-50 ° C și pH 6,2-6,4. pH-ul amestecului este menținut cu acid clorhidric sau sodă. După 30-40 de minute de cavitație, o suspensie lichefiată fin dispersată cu o dimensiune a particulelor de cel mult 7 microni este încălzită la o temperatură de gelatinizare a amidonului de grâu de 62-65 ° C și menținută timp de 30 de minute la această temperatură fără cavitație. Apoi masa grupată este introdusă din nou în modul de cavitație timp de 30-40 de minute. Procesul de cavitație este încheiat de proba de iod, produsul este trimis pentru zaharificare într-un recipient mai mare cu un dispozitiv de agitare. Pentru zaharificarea ulterioară a masei de reacție, adăugați glucavamorin G3X la o rată de 3 U/g amidon. Procesul de zaharificare se desfășoară la o temperatură de 55-58 ° C și pH 5,5-6,0 - amilază bacteriană 1,0-1,5 U/g amidon și xilanază 1-2 U/g celuloză, în timpul cavitației temperatura masei de reacție este menținut la 43-50 ° C și pH 6,2-6,4, iar zaharificarea ulterioară a amestecului rezultat se efectuează cu glucavamorin GZH la o rată de 3 unități / g amidon la o temperatură de 55-58 ° C și pH 5,5-6,0.

Fenomenele de cavitație sunt cunoscute în hidrodinamică ca fenomene care distrug structurile mașinilor hidraulice, navelor, conductelor. Cavitația poate apărea într-un lichid atunci când fluxul este turbulent, precum și atunci când lichidul este iradiat de un câmp ultrasonic excitat de emițători de ultrasunete. Aceste metode de obținere a unui câmp de cavitație au fost folosite pentru rezolvarea problemelor tehnologice din industrie. Acestea sunt problemele de dispersie a materialelor, amestecarea lichidelor nemiscibile, emulsificarea. Dar, din cauza costului ridicat al echipamentelor și a caracteristicilor de rezistență ale emițătorilor, aceste tehnologii nu sunt utilizate pe scară largă în industria rusă.
Soluția propusă la aceste probleme tehnologice se bazează pe mașini hidraulice continue pentru a crea un câmp de cavitație într-un flux de fluid. Spre deosebire de metodele tradiționale de obținere a unui câmp de cavitație folosind dispozitive ultrasonice și fluiere hidrodinamice, aceste mașini hidraulice vă permit să obțineți un câmp de cavitație în orice lichid, cu parametri fizici diferiți și cu caracteristici de frecvență date. Acest lucru extinde geografia acestor mașini pentru utilizare în procese tehnologice industrie. Aceste mașini, denumite în mod convențional de către dezvoltator „cavitatoare”, pot fi utilizate în domenii industriale precum industria alimentară pentru obținerea de produse alimentare lichide (de exemplu: maioneză, sucuri, uleiuri vegetale, produse lactate, aditivi pentru furaje, furaje combinate etc. ); ca industrie chimică (producție de vopsele și lacuri), obținerea de îngrășăminte pentru agricultură; în industria construcțiilor (pentru îmbogățirea argilei, îmbunătățirea calității betonului, obținerea de noi materiale de construcție din compacte obișnuite).
De asemenea, au fost efectuate unele studii asupra efectului de cavitație al acestor mașini atunci când le folosesc ca pompe de căldură. Recepția energiei termice se bazează pe eliberarea de energie atunci când legăturile intermoleculare ale lichidului sunt rupte în timpul trecerii acestuia prin câmpul de navigație. Studiile la scară completă în această problemă pot avea ca rezultat o nouă generație de unități de încălzire care vor avea autonomie și o gamă largă de aplicații pentru încălzirea clădirilor și structurilor mici, la distanță de rețelele de încălzire și chiar de liniile electrice.
Din punct de vedere energetic, aceste mașini au fost folosite pentru obținerea de noi tipuri de combustibil: păcură artificială, combustibil brichetat cu lianți ecologici din turbă naturală, precum și în tehnologiile de utilizare a combustibililor convenționali (ulei, motorină, păcură) pentru a economisi consumul acestor combustibili cu 25 30% din costurile existente.

  • Utilizarea unui cavitator pentru obținerea de sucuri, ketchup-uri din legume și fructe, fructe de pădure, care conțin semințe mici, greu de separat în timpul fabricării produsului. Cavitatorul vă permite să faceți sucuri din fructe de pădure, cum ar fi zmeură, coacăze, cătină, procesând fructele de pădure fără a separa semințele, care sunt dispersate la o dimensiune a particulelor de 5 microni și sunt componenta spumei din produse.
  • Aplicarea cavitatorului în tehnologia de producție uleiuri vegetale permite creșterea randamentului uleiului și a productivității echipamentelor. Această tehnologie face posibilă obținerea uleiului din orice structuri vegetale care conțin ulei, precum și obținerea de aditivi pentru hrana pentru animalele agricole.
  • Linie tehnologică pentru prepararea maionezei.
  • Linie tehnologică pentru producția de ulei și aditivi pentru furaje din ramuri de molid de conifere.
  • Instalațiile de cavitație fac posibilă obținerea de noi tipuri de furaje din deșeurile de prelucrare a turbei și cerealelor.
  • Din turba cu ajutorul cavitatorilor din legume si cereale se pot obtine si ingrasaminte complete pentru producatorii agricoli, acestea sunt asa-numitele "humate".
    II. Energie
  • Obținerea combustibilului lichid din deșeurile de producție de cărbune și turbă. Combustibilul poate fi folosit ca înlocuitor pentru păcură. (combustibil turbă-cărbune).
  • Linie tehnologică pentru producția de brichete de turbă-rumeguș și materiale de construcție.
  • Producția de adsorbanți pentru produse petroliere.
  • Există studii preliminare privind utilizarea cavitatoarelor pentru producerea de carburanți pentru motoare și uleiuri din țiței fără fisurare directă în puțuri neindustriale.
  • Aplicarea cavitatoarelor pentru încălzirea auto-monopol a spațiilor ca un încălzitor de căldură cu putere redusă de până la 100 kW.
    III. Constructie
  • Se testează tehnologia de obținere a materialelor de lac și vopsea de calitate îmbunătățită, având în vedere dispersia fine a materialelor de umplutură și coloranților.
  • Linie tehnologică pentru producția de vopsele pe bază de ulei de uscare, dispersie și pe bază de apă.
  • Utilizarea cavitatoarelor pentru obținerea de noi materiale de construcție poate fi promițătoare:
    - betoane si mortare de rezistenta sporita;
    - îmbogăţirea argilelor pentru producerea cărămizilor.
  • Cavitatoarele pot fi folosite pentru a curăța metalele și piesele de rugină, calcar etc.
  • Cavitatoarele pot fi folosite ca mixere pentru componente normal nemiscibile si pentru obtinerea de structuri omogene in industria alimentara si chimica.
    IV. Alte
  • A fost dezvoltată o unitate de generare a aburului cu ajutorul energiei electrice. Unitatea de abur poate fi utilizată pentru producția de furaje, materiale de construcție, sterilizare etc.
  • Tratarea apelor uzate cu producerea de combustibil din materiale de nămol. Purificarea apei din produse petroliere.