Кавітаційні технології у харчовій промисловості. Нова кавітаційна техніка

ПЕРЕРОБКА: ТЕХНОЛОГІЇ ТА ОБЛАДНАННЯ

УДК 664:621.929.9 В.І. Лобанов,

В.В. Трушніков

РОЗРОБКА ЗМІСНИКА НЕПРЕРИВНОЇ ДІЇ З САМООЧИЩАЮЧИМИ РОБОЧИМИ ОРГАНАМИ

У ковбасному та м'ясоконсервному виробництвах після подрібнення сировини його перемішують із інгредієнтами рецептур для отримання однорідних систем. Потреба цієї операції може виникнути і при змішуванні різних компонентів, для вимішування сировини до певної консистенції, в процесі приготування емульсій і розчинів, для забезпечення однорідного стану продукції протягом певного часу, у разі, коли необхідно інтенсифікувати тепло- та масообмінні процеси.

У м'ясній промисловості найбільшого поширення набуло механічне перемішування, що застосовується як основна (при виробництві ковбасних виробів, фаршированих консервів та напівфабрикатів) або супутньої (при виробництві солоних та копчених) м'ясних продуктів, харчових та технічних жирів, клею, желатину, переробці крові) операцій.

Для перемішування застосовують мішалки, фаршемішалки, фаршезмішувачі та ін. Дві перші групи машин відносять до обладнання періодичної дії. Змішувачі можуть бути як безперервної, так і періодичної дії.

Розглянувши конструкції вітчизняних та зарубіжних змішувачів, ми дійшли висновку, що всі вони мають суттєві недоліки - налипання мате-

ріала на робочі органи в процесі змішування (адгезія) та низька продуктивність.

На кафедрі МПСП спроба створення змішувача фаршу безперервної дії з самоочисними робочими органами (заявка на патент № 20061168) для цехів невеликої продуктивності, який може використовуватися як на м'ясопереробних підприємствах малої потужності, так і в модульних ковбасних цехах (типа МК цех фірми CONVICЕ) та великих підсобних господарствах, що важливо для даного етапу економічного розвитку нашої країни, коли до 60% усієї продукції тваринництва на ринку забезпечують саме підсобні господарства.

Пропонований змішувач для в'язких матеріалів складається з корпусу 1 (рис. 1), виконаного на рамі 2, в якому встановлені робочі органи 3, кожен з яких складається з валу 4 з двома робочими лопатями 5, виконаними по довжині робочого органу з гвинтової лінії з кутом підйому в межах 0°30"-0°50", при цьому гвинт одного робочого органу закручений за годинниковою стрілкою, а іншого - проти годинникової стрілки. Привід 6 робочих органів 3 сконструйований так, що органи синхронізовані між собою. Конструкція обладнана завантажувальним лотком 7 та вивантажним лотком 8.

Рис. 1. Схема пропонованого змішувача

Фарш після подрібнення в м'ясорубці надходить у завантажувальний лоток 8 і потрапляє під обертові назустріч один одному з однаковими кутовими швидкостями (за пересіченою траєкторією) спеціально розроблені робочі органи 3, які самоочищаються в процесі роботи за рахунок певної форми їх поперечного перерізу. У змішувачі фарш активно перемішується робочими органами 3 з лопатями 5, виконаними по гвинтовій лінії, перетирається за рахунок зазору між валами 4 і переміщається вздовж робочих органів до вивантажувального лотка 7. Поступальний рух матеріалу забезпечує

гвинтова лінія, утворена рівномірним усуненням перерізу робочого органу по всій його довжині на певний кут а. Обертання робочих органів здійснюється за допомогою приводу 6.

Передбачувана форма робочих органів була взята з патенту ФРН № 1199737 , де дві лопаті обертаються з постійними швидкостями назустріч один одному по траєкторіях, що перетинаються. Для побудови профілю робочих органів пропонованого змішувача використовуємо схему (рис. 2), де міжосьова відстань підібрано так, щоб робочі органи входили в зачеплення під кутом 45°.

Рис. 2. Схема до побудови профілю робочих органів

Виходячи з вищезгаданої пропозиції можна записати

R+г = R-42 (1)

де R – радіус робочого органу, м; г - радіус валу робочого органу, м.

Для того щоб задати криву SL, треба знати, як змінюється кут і відстань ОК в залежності від кута а. Таким чином, будемо задавати криву в полярній системі координат кутом і радіусом кривизни р = ОК при зміні батьківського кута в межах від 45 до 0 °. Отже, зв'яжемо кут в і а.

З трикутника NPK:

NK = R – sinа; (2)

ON = r42 - NP = R(4l - cos а) (з)

З трикутника ОНК:

t у NK R sin а sin а

ON R (J2 - cos а) (42 - cos а)

отже,

Зв'яжемо радіус кривизни p кути в і а:

із трикутника ONK:

on = r(V2 - cos а)

OK cos у cos у (6)

Таким чином, крива в полярній системі координат визначається наступною системою рівнянь:

r (V2 - cos а)

Враховуючи те, що короби для підведення холодного повітря встановлені дискретно, процес сушіння матеріалу повторюється кілька разів і інтенсифікується, що є досягненням поставленого технічного результату.

Аналіз барабанних сушарок

Хо/юдіО боздух

Рис. Пропонована схема барабанної сушарки

Пропонована сушарка (рис.) складається з корпусу 1, всередині якого встановлено підйомно-лопатева насадка 3, а на консолі корпусу 1 закріплений нерухомий кожух 2, на якому встановлений патрубок 4 для подачі гарячого повітря. По колу патрубка 4 виконані поздовжньо-радіальні вікна 5, а з торців корпусу 1 встановлений патрубок для завантаження матеріалу 6 розвантажувальна камера 7 з патрубками для відведення гарячого повітря 8 і виведення матеріалу 9. На корпусі 1 під нерухомим кожухом 2 послідовно встановлено кілька коробів 1 з підвідним патрубком 11 і патрубками, що відводять 12 для підведення холодного повітря. Підйомно-лопатева насадка 3 має спеціальний привід.

Барабанна сушарка працює в такий спосіб. Вихідний матеріал через патрубок 6 надходить в корпус 1. При обертанні підйомно-лопатевої насадки 3 її лопаті захоплюють матеріал і піднімають його. Зсипаючись з лопатей, матеріал утворює поздовжні струмені, які пронизують теплові потоки, що пройшли через патрубок 4 і поздовжньо-радіальні вікна 5. Відбувається знімання вологи із зовнішньої поверхні матеріалу. Потім матеріал просувається вздовж корпусу 1 до виходу за рахунок нахилу барабана та швидкості теплового потоку. У момент просування матеріалу внутрішньої поверхні корпусу він потрапляє в зону кріплення коробів 10, по яких подається холодне повітря. Холодне повітря подається

через підводять патрубки 11, локально охолоджує частина корпусу 1 і відводиться по патрубках 12. Стикаючись з охолодженою частиною корпусу, поверхня матеріалу охолоджується, в той час як середина його залишається нагрітою. Волога, що знаходиться в матеріалі, буде прагнути з центру до периферії. Потім при проходженні зони кожухів матеріал знову опиниться на гарячій поверхні корпусу, а повітряний потік теплоносія зніматиме вологу з поверхні матеріалу. Цей процес повторюється кілька разів (залежно кількості коробів 10). Потім сипкий матеріал надходить у розвантажувальну камеру 7, де відокремлюється від теплоносія і виводиться з барабанної сушарки.

В даний час виготовляється експериментальна установка для сушіння зерна та інших сипких матеріалів.

бібліографічний список

1. Енергозберігаюче сушіння зерна / Н.І. Малин. М.: Колос, 2004. 240 с.

2. Зерносушіння та зерносушарки / А.П. Гержой, В.Ф. Самочетів. 3-тє вид. М.: Колос, 1958. 255 с.

3. Пшениця та оцінка її якості / за ред. і з предисл. д-ра біол. наук проф. Н.П. Кузьміною та засл. діяча науки РРФСР проф. Л.М. Любарського; пров. з англ. канд. біол. наук К.М. Селіванової та І.М. Срібного. М.: Колос, 1967. 496 з.

УДК 664.7 В.В. Горшків,

А.С. Покутнів

ЕФЕКТИВНІСТЬ ОБРОБКИ ЗЕРНА ГІДРОДИНАМІЧНОЇ КАВІТАЦІЄЮ ПРИ ВИРОБНИЦІ ХЛІБУ

Вступ

В даний час зберігає актуальність питання розширення асортименту хлібобулочних виробів. Першорядну роль має підвищення смакових та поживних властивостейхліба за збереження його невисокої ціни. Це досягається вдосконаленням технології хлібопечення шляхом зміни параметрів підготовки зерна, ступеня та способу його помелу, різноманітності рецептури за рахунок включення інших зернових та інших компонентів при замісі, удосконалення технології розпушування тіста та умов випікання хліба.

Одним із можливих варіантівмодернізації стадії помелу зерна є використання млинів кавітаційного подрібнення. Це дозволяє відмовитися від багаторазового прогону зерна через подрібнювачі з подальшим розподілом на фракції. Одночасно зважаючи на те, що в кавітаційному млині відбувається мокре подрібнення, у цеху підготовки зерна відсутній шкідливий фактор запиленості. В результаті на випічку подається гомогенізована суспензія подрібненого зерна.

Методика досліджень

Метою досліджень було вивчення можливості одержання зернового хліба на основі зернової суспензії, одержаної в диспергаторі Петракова.

Хімічний аналіз зерна та суспензії проводили в лабораторії Алтайського держагроуніверситету за показниками вологості, клейковини та склоподібності. Якість отриманого хліба визначали у Випробувальному центрі харчових продуктів та сировини ГОУ ВПО «Алтайський державний технічний університет» за органолептичними показниками – форма, поверхня, м'якуш, пористість, запах, смак, колір та фізико-хімічним – вологість, ки-

слотність, сторонні включення, ознаки хвороби та цвілі, хрускіт від мінеральних домішок. За результатами досліджень було проведено розрахунок економічної ефективності виробництва пшеничного хлібана основі зернової суспензії, одержаної кавітаційним диспергуванням.

Результати досліджень

Для проведення експерименту передбачалося використання незбираного зерна пшениці і води питної у співвідношенні 1:2.

Для досліджень був використаний дослідний зразок кавітаційного теплогенератора ротаційного типу з потужністю електродвигуна 11 кВт, витратою рідини 0,15-0,5 л/с та тиском 0,2-0,4 МПа.

Із зернової суспензії додаванням 35% борошна отримали тісто. Заміс проводився вручну, до однорідної суміші тесту.

Бродіння тесту тривало дві години з дворазовою обминкою, яка проводилася вручну. Перша обминка була зроблена через 40 хв. після початку бродіння, друга - ще через 40 хв. (1 год 20 хв після початку бродіння). Обробка здійснювалася механічним способом стандартні форми. Тривалість вистоювання склала 50 хв. за температури 40°С. Тривалість випічки – 25 хв. за температури 240°С.

Для постановки досвіду було взято пшеницю зі слабкими хлібопекарськими властивостями. Зерно з такими характеристиками вибрали не випадково. Це дозволило оцінити мінімально можливу якість сировини при виробництві хліба та звести витрати на нього до мінімуму. При цьому хлібопекарські властивості тіста вирівнюються додаванням до нього муки. Показники, харак-

теризують якість вихідного зерна, наведені у таблиці 1.

Як свідчать дані, представлені в таблиці 1, аналізовані зразки зерна мали середні показники якості: за білком та клейковиною відповідали слабким сортам пшениці, а по склоподібності – сильним. Середні сорти за технічними властивостями придатні для одержання хлібопекарської муки без додавання поліпшувачів.

Для отримання хліба було розроблено рецептуру. Відмінність рецептури у тому, що вона ведеться не так на 100 кг борошна, але в 100 кг суміші. Це з тим, що основу тесту становить борошно, та її суміш із зерновою суспензією. Суспензія була отримана з цільного зерна без застосування борошна. Суміш включала 65% зернової суспензії і 35% борошна пшеничного 1-го сорту. На 100 кг суміші додавали 0,9 кг солі кухонної харчової «Екстра» та

0,3 кг дріжджів.

Проведений після випічки органолептичний аналіз показав, що готовий продукт мав форму - характерну

для формового, відповідав хлібній формі, в якій робилася випічка; поверхня - без великих тріщин та підривів; м'якуш - пропечений та еластичний; пористість - розвинена без порожнеч та ущільнень; смак і запах - властиві цьому виду виробу; колір коричневий.

Оцінку фізико-хімічних показників наведено у таблиці 2.

Результати, наведені в таблиці 2, показують, що за фізико-хімічними показниками отриманий хліб відповідає: за вологістю – Дарницьким, за кислотністю та пористістю – білому хлібу 1-го сорту.

Економічний ефект від застосування технології оцінювався щодо зменшення собівартості хліба та визначався з урахуванням витрат на процес диспергування та економії коштів на сировину. Для порівняння був взятий хліб з пшеничного борошнапершого гатунку. Дані економічної ефективності виробництва пшеничного хліба на основі зернової суспензії, отриманої диспергуванням кавітації, представлені в таблиці 3.

Таблиця 1

Оцінка якості зерна пшениці, %

Показник Досвідчений зразок Слабкі сорти пшениці Сильні сорти пшениці

Вологість 14,23 - -

Білок, % 11,49 9-12 14

Клейковина 20,59 До 20 28

Склоподібність 59 До 40 40-60

Таблиця 2

Фізико-хімічні показники зернового хліба

Показник Результат випробувань ГОСТ 26983-86 «Хліб Дарницький» ГОСТ 26984-86 «Хліб Столичний» ГОСТ 26987-86 «Хліб білий із пшеничного борошна 1-го ґатунку»

Вологість, % не більше 48,0±0,71 48,5 47 45

Кислотність, град. трохи більше 2,0±0,36 8 8 3

Пористість, % не менше 68,0±1,0 59 65 68

Сторонні включення Не виявлено - - -

Ознаки хвороб та цвілі Не виявлено - - -

Хруст від мінеральних домішок Не відчувається.

Таблиця 3

Економічний ефект виробництва хліба на 1 т

Статті витрат на виробництво

хліб з борошна 1-го ґатунку (базовий варіант) зерновий хліб (проектний варіант)

1. Загальновиробничі та загальногосподарські витрати, руб. 7570 7809

2. Сировина, руб. 6713 4335

3. Разом витрати на виробництво 1 т хліба, руб. 14283 12114

4. Економічний ефект, руб. - 2139

Економія коштів відбувається рахунок зниження вартості сировини внаслідок заміни частини борошна на зернову суспензію. З таблиці 3 випливає, що економічний ефект на 1 т готової продукції (хліб) становитиме 2139 руб.

Отримані дані дозволяють рекомендувати на етапі помелу при виробництві пшеничного хліба на основі зернової суспензії використовувати гідродинамічну кавітацію, що дозволить відмовитися від багаторазового прогону зерна через подрібнювачі, з подальшим розсіванням на фракції, усунути втрати від утворення пилу мірошника і отримати економічний ефект 2139 руб.

бібліографічний список

1. ГОСТ 5667-65. Хліб та хлібобулочні вироби. Правила приймання, методи відбору зразків, методи визначення органолептичних показників та маси виробів.

2. Романов А.С. Експертиза хліба та хлібобулочних виробів. Якість та безпека: навч.-довід. посібник/О.С. Романов, Н.І. Давиденко, Л.М. Шатнюк, І.В. Матвєєва, В.М. По-Зняковський; під. заг. ред. В.М. Позня-ковського. Новосибірськ: Сиб. унів. вид-во, 2005. 278 с.

3. ГОСТ 26983-86. Хліб Дарницький. Введіть. 01.12.86 до 01.01.92. М: Вид-во стандартів, 1986. 6 с.

4. ГОСТ 26987-86. Хліб білий із пшеничного борошна вищого, першого та другого сортів. Технічні умови.

480 руб. | 150 грн. | 7,5 дол. ", MOUSEOFF, FGCOLOR, "#FFFFCC",BGCOLOR, "#393939");" onMouseOut="return nd();"> Дисертація - 480 руб., доставка 10 хвилин, цілодобово, без вихідних та свят

Горбильова Катерина Вікторівна. Дослідження якісних характеристик зернових суспензій та їх використання під час виробництва продуктів харчування: дисертація... кандидата технічних наук: 05.18.15 / Горбильова Катерина Вікторівна; [Місце захисту: Кемер. технол. ін-т харчовий пром.]. - Кемерово, 2008. - 175 с.: іл. РДБ ОД, 61 09-5/1247

Вступ

Розділ 1. Огляд літератури 9

1.1 Аналіз існуючих видів та засобів помолів 9

1.2. Теорія кавітації 17

1.2.1 Визначення явища кавітації 17

1.2.2 Види кавітації 19

1.2.3 Виникнення кавітації 21

1.2.4 Практичне застосування кавітації 23

1.3 Характеристика зерна пшениці, що використовується в роботі 26

1.4 Способи підвищення харчової цінності продуктів харчування із зерна 30

1.4.1 Молоко як засіб підвищення харчової цінності продуктів переробки зерна 30

1.4.2 Замочування зерна як спосіб підвищення біологічної та поживної цінностіпродуктів харчування 34

1.5 Висновок з огляду літератури 36

Глава 2. Об'єкти та методи дослідження 39

2.1. Об'єкти дослідження 39

2.2 Методи дослідження 40

2.3 Статистична обробка експериментальних даних 45

Глава 3. Результати досліджень та їх обговорення 47

3.1 Визначення способу підготовки зерна до кавітаційного помелу 47

3.2 Одержання зернових суспензій. Визначення початкової температури, інтервалів відбору проб 49

3.3 Органолептична оцінка отриманих суспензій 54

3.4 Зміна температури зернових суспензій у процесі кавітації 54

3.5 Вивчення впливу кавітаційної обробки на кислотність 58

3.6 Вивчення вуглеводного комплексу 59

3.7 Визначення вмісту білка 64

3.8 Визначення вмісту ліпідів 67

3.9 Вивчення впливу кавітаційної обробки на вміст вітаміну Е69

3.10 Вивчення впливу кавітаційної обробки на вміст макроелементів 70

3.11 Дослідження впливу кавітаційної обробки на мікрофлору зернових суспензій 72

3.12 Дослідження стійкості зернового продукту під час зберігання 75

3.13 Попереднє визначення оптимальних режимів кавітаційного подрібнення зерна 82

3.14 Оцінка показників безпеки зернових суспензій 83

Розділ 4. Приклади можливого практичного використання зернових суспензій 87

4.1 Використання водно-зернової суспензії у хлібопеченні 88

4.1.1 Розробка рецептури зернового хліба 88

4.1.2. Результати лабораторних випічок. Органолептична та фізико-хімічна оцінка готових виробів 91

4.1.3 Виробнича перевірка технології виробництва хліба з використанням водно-зернової суспензії 95

4.1.4. Економічна ефективність 98

4.1.4.1 Опис підприємства 98

4.1.4.2 Інвестиційний план 98

4.1.4.3 План виробництва 101

4.1.4.4 Фінансовий план 109

4.2 Використання молочно-зернової суспензії для приготування млинців та оладок 112

4.2.1 Розробка рецептур зернових млинців та оладок 112

4.2.2. Результати лабораторних випічок. Органолептична та фізико-хімічна оцінка 113

4.2.3 Промислова апробація 119

4.2.4 Економічна ефективність 122

Висновки 125

Список використаної літератури 127

Програми 146

Введення в роботу

Актуальність проблеми.

Проблема здорового харчуваннялюдини є одним із найважливіших завдань сучасності. Продукти переробки зерна відповідають вимогам повноцінного харчування. У зв'язку з цим виникає потреба у створенні широкого асортименту нових зернових продуктів, що дозволяють раціонально використовувати всі цінні природні компоненти за істотного скорочення витрат на виробництво.

Саме тому у практиці зернопереробного виробництва значну увагу приділяють впровадженню прогресивних прийомів та високопродуктивного обладнання з метою підвищення ефективності використання зерна при його переробці.

Однією з перспективних технологій, що забезпечують значну інтенсифікацію виробничих процесів та, що відкриває широкі можливості для розширення асортименту зернових, хлібобулочних та інших видів виробів, є кавітаційна обробка сировини, що дозволяє отримувати зернові суспензії – продукти з певним набором фізико-хімічних та органолеп.

В основі запропонованої технології лежить фізичне явище - кавітація, яка породжується ультразвуком (акустична), або гідроімпульсами (ротаційна). Акустичні кавітаційні установки вже знаходять застосування у різних галузях харчової промисловості. На сьогоднішній день найбільших практичних результатів у цьому напрямі досяг д.т.н. С.Д.Шестаков.

Однак останнім часом для диспергування сировини починають використовувати потужніший дезінтегруючий засіб - гідроімпульсні ротаційні генератори, які показали високу ефективність у лабораторних випробуваннях.

У загальному випадку диспергування твердих частинок гідроімпульсних ротаційних генераторах супроводжується гідроударним впливом,

кавітаційною ерозією та стиранням у кільцевому зазорі між ротором та статором. Однак механізм комплексного впливу гідроімпульсної кавітації на харчову сировину вивчено недостатньо.

Виходячи з вищевикладеного, актуальним є дослідження впливу гідроімпульсної кавітаційної обробки на органолептичні та фізико-хімічні властивості зернових продуктів.

Цільі Завдання дослідження.

Метою цих досліджень було вивчення якісних показників зернових суспензій та його використання під час виробництва продуктів питания.

Для реалізації поставленої мети необхідно було вирішити такі завдання:

визначити початкову температуру, співвідношення твердого та рідкого компонентів перед кавітаційним помелом та максимально можливу тривалість гідроімпульсної кавітаційної обробки зерна пшениці;

дослідити вплив тривалості гідроімпульсного кавітаційного помелу на органолептичні та фізико-хімічні показники якості зернових суспензій;

вивчити мікробіологічні показники зернових суспензій;

визначити спроможність зернових суспензій до зберігання;

оцінити показники безпеки зернових суспензій;

розробити рецептури та технології продуктів харчування з використанням зернових суспензій. Дати товарознавчу оцінку готових продуктів;

на підставі всіх вищевикладених досліджень, визначити оптимальні параметри гідроімпульсної кавітаційної обробки зерна пшениці;

провести дослідно-промислову апробацію нового зернового продукту та оцінити економічну ефективність запропонованих технологій.

Наукова новизна.

Науково обґрунтовано та експериментально підтверджено доцільність гідроімпульсного кавітаційного помелу зерна пшениці з метою отримання зернових суспензій, як напівфабрикату, при виробництві продуктів харчування.

Виявлено вплив тривалості гідроімпульсного

кавітаційного впливу на фізико-хімічні та органолептичні показникипродуктів переробки зерна пшениці

Вперше виявлено вплив гідроімпульсної кавітаційної обробки на мікрофлору зернової сировини, що обробляється.

Проведено оцінку показників безпеки зернових суспензій, отриманих методом гідроімпульсного кавітаційного помелу зерна.

Визначено оптимальні параметри отримання зернового напівфабрикату для хлібопечення методом гідроімпульсного помелу кавітаційного зерна пшениці.

Вперше показано можливість використання суспензії із пророщеного зерна пшениці, отриманої методом гідроімпульсного кавітаційного помелу при виробництві зернового хліба.

Вперше розроблено технологію приготування зернових млинців та оладок на основі молочно-зернової суспензії, отриманої методом гідроімпульсної кавітаційної обробки зерна з молоком.

Практична значущість роботи.

На підставі проведених досліджень розроблено практичні рекомендаціїз одержання зернових суспензій методом гідроімпульсного кавітаційного помелу та їх зберігання.

Наведено приклади можливого практичного використання зернових суспензій, отриманих методом гідроімпульсного кавітаційного помелу, для виробництва різних хлібобулочних виробів: суспензія з пророщеного зерна пшениці - для зернового хліба, молочно-зернова суспензія - для приготування зернових млинців та оладок.

Розроблений спосіб виробництва хліба успішно пройшов виробничу перевірку у пекарні ПП «Торопчина Н.М.»; спосіб приготування зернових млинців – у їдальні АлтГТУ «Дієта+».

Очікуваний економічний ефект від застосування зернового хліба складе 155 450 руб. на рік. Очікуваний економічний ефект від застосування зернових млинців – 8505 руб. на рік.

На зерновий хліб розроблено проект нормативної документації.

Апробація роботи.Результати роботи доповідалися на 62-ій науково-технічній конференції студентів, аспірантів та молодих вчених «Горизонти освіти» у 2004 р., на 64-ій науково-технічній конференції студентів, аспірантів та молодих вчених «Горизонти освіти» у 2006 р. Є 10 публікацій, у тому числі 3 доповіді на конференціях, 7 статей.

Структура та обсяг роботи.Дисертаційна робота складається із вступу, огляду літератури, опису об'єктів та методів досліджень, результатів обговорення та їх аналізу, опису прикладів можливого практичного використання зернових суспензій у хлібопеченні, висновків, бібліографічного списку з 222 найменувань, у тому числі 5 іноземних та 6 додатків. Робота викладена на 145 сторінках машинописного тесту, містить 23 малюнки та 40 таблиць.

Молоко як засіб підвищення харчової цінності продуктів переробки зерна

У світовій практиці все більшого поширення набувають роботи зі створення хлібобулочних виробів, що відрізняються підвищеним вмістом біологічно активних речовин. У теорії та практиці хлібопечення виявлено два напрями щодо підвищення біологічної цінності продуктів харчування із зерна.

Один із цих напрямків - збагачення виробів сировиною, що містить велику кількість білка, мінеральних елементів, вітамінів. Воно реалізується шляхом створення хліба, збагаченого молочними продуктами, соєвими концентратами, рибним борошном, вітамінами тощо.

Другий напрямок - використання всіх потенційних можливостей, закладених природою у зерні, оскільки при сортовому помелі значна частина корисних речовин зерна втрачається.

Молоко і продукти його переробки є цінною білок- і цукромісткою сировиною. У процесі приготування вершків із молока внаслідок сепарування утворюється знежирене молоко. Побічним продуктом виробництва олії з вершків є пахта. При виробництві сирів, сиру та казеїну утворюється молочна сироватка. Всі перелічені продукти можуть бути використані в хлібопеченні як у натуральному вигляді, так і після їхньої спеціальної обробки.

Один із найбільш дефіцитних компонентів у раціоні харчування – кальцій. Хліб є обмеженим джерелом кальцію. У зв'язку з цим підвищення вмісту у ньому кальцію використовуються молочні продукти .

Молоко є складною полідисперсною системою. Дисперсні фази молока, що становлять 11...15%, знаходяться в іонно-молекулярному (мінеральні солі, лактоза), колоїдному (білки, фосфат кальцію) та грубодисперсному (жир) стані. Дисперсійним середовищем є вода (85...89%). Зразковий вміст деяких компонентів у коров'ячому молоціпредставлено у таблиці 1.1.

Хімічний складмолока непостійний. Він залежить від періоду лактації тварин, породи худоби, умов годівлі та інших факторів. Найбільшим змінам піддається кількість та склад жиру. У період масових отелень у корів (березень-квітень) молоко має знижений вміст жиру та білка, а в жовтні-листопаді – максимальне.

Жир у вигляді кульок діаметром від 1 до 20 мкм (основна кількість - діаметром 2...3 мкм) утворює в неохолодженому молоці емульсію, а в охолодженому - дисперсію з жиром, що частково затвердів. Молочний жир представлений в основному змішаними тригліцеридами, яких налічується понад 3000. Утворені тригліцериди залишками більш ніж 150 насичених та ненасичених жирних кислот. Супроводжують молочного жиру жироподібні речовини: фосфоліпіди та стерини. Фосфоліпіди – це складні ефіри гліцерину, високомолекулярних жирних кислот та фосфорної кислоти. На відміну від тригліцеридів, у їхньому складі немає низькомолекулярних насичених жирних кислот, а переважають поліненасичені кислоти. Найбільш поширені в молоці – лецитин та кефалін.

Білки молока (3,05...3,85%) неоднорідні за складом, змістом, фізико-хімічними властивостями та біологічною цінністю. У молоці розрізняють дві групи білків, що мають різні властивості: казеїн та сироваткові білки. Перша група при підкисленні молока до рН 46 при 20С випадає в осад, інша - при таких же умовах залишається в сироватці.

Казеїн, частку якого припадає від 78 до 85% від загального вмісту білка в молоці, знаходиться у вигляді колоїдних частинок, або міцел; сироваткові білки присутні в молоці в розчиненому стані, їх кількість становить від 15 до 22% (приблизно 12% альбуміну та 6% глобуліну). Фракції казеїну та сироваткові білки відрізняються молекулярною масою, вмістом амінокислот, ізоелектричною точкою (ІЕТ), особливостями складу та структури.

Елементарний склад білків молока наступний (%): вуглець - 52...53; водень - 7, кисень - 23, азот - 15,4...15,8, сірка - 0,7...1,7; до складу казеїну входить також 0,8% фосфору.

Вуглеводи молока представлені молочним цукром (лактозою) -дисахаридом, що складається з молекул глюкози та галактози, а також простими цукрами (глюкоза, галактоза), фосфорними ефірами глюкози, галактози, фруктози.

Молочний цукор міститься в молоці в розчиненому вигляді в а-і jB-формах, причому «форма характеризується меншою розчинністю, ніж /?-форма. Обидві форми можуть переходити з однієї до іншої. Молочний цукор приблизно вп'ятеро менш солодкий, ніж сахароза, але з харчової цінності не поступається останньому майже повністю засвоюється організмом.

Мінеральні речовини представлені у молоці солями органічних та неорганічних кислот. Переважають солі кальцію (зміст 100...140 мг %) та фосфору (95... 105 мг %). Крім того, в молоці містяться мікроелементи: марганець, мідь, кобальт, йод, цинк, олово, молібден, ванадій, срібло та ін. Вміст вітамінів у молоці залежить від породи породи тварин, періоду лактації та інших факторів.

Статистична обробка експериментальних даних

Для отримання математичної моделі досліджуваного процесу, що враховує зміну кількох факторів, що впливають на процес, використовували методи планування математичного експерименту.

Для реалізації одного з напрямків необхідно попередньо проростити зерно пшениці. Тому спочатку в ході цих досліджень визначали оптимальний спосіб підготовки зерна пшениці. При цьому до цього процесу пред'являлися такі вимоги: спосіб підготовки зерна не повинен надавати негативний впливна його харчову та біологічну цінність; спосіб повинен бути простим і не особливо тривалим, для його реалізації не повинно вимагатися складного дорогого обладнання та додаткового персоналу, щоб за необхідності будь-яке підприємство могло здійснювати пророщування за мінімального переобладнання і за мінімальних фінансових витрат.

Як показав аналіз літературних даних, традиційно для проведення диспергування з метою отримання зернової маси зерно замочують протягом 6-48 годин, яке супроводжується початковим проростанням зерна. Основний напрямок біохімічних процесів у проростаючій зернівці полягає в інтенсивному гідролізі високомолекулярних сполук, відкладених в ендоспермі і переведенні їх в розчинний стан, доступний для подачі в росток, що розвивається.

Проте утворення поживних речовин, що підвищують харчову цінність пророщеного зерна, відбувається не відразу. Початковий етап проростання (приховане проростання, або ферментація) супроводжується зниженням низькомолекулярних речовин, що споживаються зростаючим зародком. Так, при замочуванні протягом 12 годин вміст Сахаров в зерні знижується майже в 1,5 рази, а вміст декстринів приблизно в 1,7 рази. Вміст вітаміну З початкових етапах проростання знижується майже 1,5 разу. Але експерименти показують, що після 12 годин замочування зерна вміст Сахарів і декстринів у досліджуваних зразках починало зростати.

Отже, наступний етап проростання зерна супроводжується накопиченням низькомолекулярних речовин, у тому числі вітамінів, внаслідок зростання ферментативної активності, що веде до гідролізу високомолекулярних сполук. Однак, занадто тривале замочування (більше доби) призводить до інтенсивного розвитку бактеріальної мікрофлори, пліснявіння, появи різкого кислого запаху. Тому, проаналізувавши всю інформацію, було прийнято такі параметри підготовки зерна: тривалість замочування – 24 години; температура замкової води – 25С.

Таке замочування забезпечує початкове проростання зерна з утворенням поживних речовин і значно не збільшує мікрофлору зерна. 3.2 Одержання зернових суспензій. Визначення початкової температури, інтервалів відбору проб

Першочерговим завданням експериментальних досліджень було визначення можливої ​​тривалості кавітаційної обробки зерна та виявлення інтервалів відбору проб щодо подальших лабораторних досліджень. Для вирішення цього завдання було проведено пробні експерименти з одержання зернових суспензій.

Кавітаційну обробку зерна проводили на базі підприємства ТОВ "Технокомплекс", розташованого за адресою місто Барнаул, вулиця Карагандинська, будинок 6.

У момент перекриття отвору ротора бічними стінками статора відбувається різке підвищення тиску по всій довжині циліндричних отворів ротора (прямий гідравлічний удар), який посилює "схлопування" кавітаційних бульбашок у зоні А.

У зоні інтенсивного «схлопыванию» кавітаційних бульбашок допомагає постійний надлишковий тиск. Як уже розглядалося у розділі 1.1, змикання кавітаційних бульбашок сприяє руйнуванню зерна.

Процес подрібнення здійснювався у рециркуляційному режимі. Співвідношення твердої та рідкої частин становило 1:2. Збільшення твердої фракції у суміші неможливе за технічними особливостями кавітаційної установки. Збільшення ж рідкої фази недоцільно з погляду харчової цінності одержуваного продукту.

Для експериментів використовували звичайну холодну водопровідну воду, температура якої становила 20С. Зміна початкової температури недоцільно, оскільки потребує додаткових матеріальних вкладень і витрат часу на нагрівання чи охолодження, що значно подовжить технологічний процес і збільшить собівартість кінцевого продукту. Експериментальні дослідження показали, що можлива тривалість кавітаційної обробки зерна пшениці становить 5 хвилин для водно-зернової та молочно-зернової суспензій та 5,5 хвилин для суспензії із пророщеного зерна пшениці. У цьому кінцева температура зернових суспензій досягала 60-65С.

Подальша обробка зерна неможлива, так як по ходу кавітаційного подрібнення значно підвищується в'язкість продукту, який до кінця процесу набуває консистенції тесту, в результаті чого патрубок установки, що всмоктує, не здатний втягувати оброблювану суміш і процес зупиняється.

Вивчення впливу кавітаційної обробки на кислотність

Зміна кислотності зернових суспензій у процесі кавітації Аналізуючи результати можна зробити висновок, що в результаті кавітації кислотність продуктів протягом першої хвилини обробки кавітації різко зростає в порівнянні з вихідним значенням в 2 - 2,5 рази. Але далі по ходу процесу знижується до 1,6 градусів у водно-зерновій суспензії, до 2,1 градусів у суспензії з пророщеного зерна пшениці та до 2,4 градусів у молочно-зерновій суспензії.

Це можна пояснити тим, що виникнення кавітації супроводжується генеруванням вільних радикалів ОН-, NCb-, N-, а також кінцевих продуктів рекомбінацій їх Н2С 2, HNCb, HN03, які і підкислюють середовище . Але так як в результаті пульсації і схлопування одного кавітаційного бульбашки утворюється приблизно 310 пар радикалів, головним чином ВІН-, а водень, що утворюється в ході процесу, частково випаровується, то в міру протікання процесу число гідроксильних груп зростає, що призводить до підлужування середовища і кислотність знижується.

Вуглеводи є основними енергетичними ресурсами, сконцентрованими в клітинах ендосперму зернівки. За кількістю легкозасвоюваних вуглеводів продукти, що виробляються із зерна, стоять на першому місці серед інших продуктів харчування людини. Значення вуглеводів у технологічному процесі переробки зерна і особливо при використанні зерна в процесі тестоприготування дуже велике.

У цьому роботі досліджували вплив гидроимпульсной кавітаційної обробки зміну вуглеводного комплексу зерна пшениці. Для оцінки змін, що відбувалися, визначали вміст крохмалю, декстринів, сахарози і відновлюючих Сахарів.

Найістотнішу роль у процесі замісу тіста та випікання хліба грає крохмаль. Результати проведених досліджень, представлені на малюнку 3.5, свідчать про те, що гідроімпульсна кавітаційна обробка зерна сприяє руйнуванню крохмалю, що міститься в ньому.

Максимальне зниження кількості крохмалю спостерігається у суспензії із пророщеного зерна пшениці. Це з тим, що у результаті проростання різко посилюється дію ферментів зерна, починається процес розчинення відкладених у эндосперме складних речовин із заснуванням простіших. Відповідно, крохмаль перетворюється на декстрини та мальтозу. Тому ще до подачі пророщеного зерна на кавітаційну обробку вміст крохмалю в ньому був нижчим на 6-8% порівняно з вихідним зерном пшениці, а масова частка декстринів - вище.

Вміст сахарози в зерні незначно, а глюкози і фруктози в зерні, що нормально визріло і зберігалося в умовах зниженої вологості, мізерно мало. Значно підвищується воно лише за проростання. Тому особливо важливим стало значне зростання Сахаров в суспензіях у процесі кавітації. Результати цих змін представлені на рисунках 3.7 та 3.8. 1.2 і 3 4 5

Зміна вмісту сахарози Особливо значно у процесі кавітації збільшився вміст відновлюючих Сахаров: у 5-7 разів у порівнянні з вихідними значеннями, тоді як кількість сахарози збільшилася лише у 1,2-1,5 раза. По-перше, це пояснюється тим, що відновлюючі цукри є кінцевим продуктом гідролізу крохмалю. По-друге, паралельно з розпадом крохмалю, при нагріванні в присутності невеликої кількості харчових кислот протікає гідроліз самої сахарози з утворенням Сахарів, що редукують (глюкози, фруктози).

Головну частину Сахарів зерна становить трисахарид рафінозу, глюкодифруктоза і глюкофруктани, що представляють собою легко олігосахариди, що легко гідролізуються, різної молекулярної маси. Очевидно, саме вони за гідролізу у процесі кавітації забезпечили збільшення кількості сахарози.

На підвищений вміст Сахаров у молочно-зерновій суспензії порівняно з водно-зерновими продуктами, мабуть, вплинули на цукру, що містяться в самому молоці.

Таким чином, кавітаційна обробка зерна пшениці спричиняє значні позитивні зміни у структурі його вуглеводного комплексу. Значимість цього факту обумовлена ​​тим, що при традиційному диспергуванні зерна ступінь подрібнення зерен не забезпечує належної інтенсивності цукро- та газоутворення при бродінні тіста. Для підвищення якості зернового тіста пропонується додавати цукор, фосфатидні концентрати, поверхнево-активні речовини (лецитин, жиросахара). Можна припустити, що використання цієї технології в хлібопеченні дозволить здійснювати інтенсивне бродіння тесту без внесення додаткових добавок, а лише за рахунок власних цукорів зерна. 3.7 Визначення вмісту білка

Як відомо, близько 25-30% усієї потреби організму людини у білках покривається за рахунок продуктів переробки зерна. Водночас саме білкові фракції визначають технологічні властивості продуктів переробки зерна, здатність давати високоякісний хліб та макаронні вироби. Цілком зрозуміло тому, що дослідження білків зерна у процесі кавітації є одним із найважливіших завдань.

Дослідження щодо впливу акустичної кавітаційної обробки на вміст загального білка, проведені С.Д.Шестаковим, свідчать про його збільшення. Відповідно до його теорії, при взаємодії кавітаційно активованої води з подрібненою масою, що містить тваринний або рослинний білок, відбувається інтенсивна реакція його гідратації -з'єднання молекул води з біополімером, припинення її самостійного існування та перетворення її на частину цього білка. Згідно з академіком Вернадським В.І. пов'язана таким шляхом вода стає невід'ємною частиною білків, тобто природним чином збільшує їхню масу, оскільки з'єднується з ними завдяки дії механізмів аналогічних тим, що мають місце в живій природі в процесі їх синтезу.

Оскільки дослідження щодо впливу гідроімпульсної кавітації на вміст білка в зернових суспензіях раніше не проводилися, необхідно було виявити рівень даного впливу. Для цього за стандартною методикою визначали вміст білка у відібраних пробах зернового продукту. Результати визначень представлені малюнку 3.9.

Виробнича перевірка технології виробництва хліба з використанням водно-зернової суспензії.

Результати комплексних досліджень з використання як рецептурного компонента хліба водно-зернової суспензії з пророщеного зерна пшениці показали, що її використання дозволяє отримувати хлібобулочні вироби з високої харчовою цінністю, з хорошими органолептичними та фізико-хімічними показниками

Виробничі випробування запропонованої технології проведено у пекарні ПП «Торопчина Н.М.» (Додаток 4)

Оцінку органолептичних та фізико-хімічних показників готового хліба, представлених у таблиці 4.5, проводили за стандартними методиками, наведеними в розділі 2.

На базі діючої пекарні, ПП «Торопчина Н.М.», розташованої за адресою Алтайський край, Первомайський район, с. Логовський, вул. Титова, будинок 6а організується виробництво зернового хліба на основі водно-зернової суспензії.

У пекарні виробляють хліб із пшеничного борошна першого сорту, батони нарізні, булочну дрібницю. Продуктивність пекарні 900 кг/добу хлібобулочних виробів. Площі цієї пекарні дозволяють розмістити лінію із виробництва зернового хліба. Сировина – борошно поставляється ТОВ «Млин», розташованому в селі Сорочий Лог, зерно – СВК «Бугрів та Ананьїн».

Зерновий хліб реалізовуватиметься в магазині при пекарні та в ряді магазинів, розташованих неподалік. Істотних конкурентів зерновому хлібу немає, оскільки немає підприємств, що випускають подібну продукцію.

Пекарня ПП «Торопчина Н.М.» за час своєї роботи компенсувала свою первісну вартість. Залишкова вартість становить 270 тис. руб. Виробництво зернового хліба становить шосту частину обсягу виробництва пекарні. Таким чином, на лінію виробництва зернового хліба лягає шоста частина вартості будівлі. Це становить 45 тис. руб. Для виробництва зернового хліба на основі водно-зернової суспензії необхідно придбати наступне технологічне обладнання: установку кавітації для подрібнення органічних матеріалів (диспергатор Петракова), диспергатор Binatone MGR-900, замкову ванну. Решта обладнання є на підприємстві та може бути використане під час виробництва зернового хліба.

Розрахунок амортизації провадиться відповідно до терміну корисного використанняоб'єкта основних засобів. Будівлі та споруди належать до 6 амортизаційної групи з терміном корисного використання від 10 до 15 років, оскільки будівля не нова. Термін корисного використання будівлі – 12 років. Обладнання відноситься до 5 амортизаційної групи з терміном корисного використання від 7 до 10 років.

Для приготування зернових млинців та оладок було запропоновано замінити молоко та борошно молочно-зерновою суспензією. Розрахунок рецептури зернових виробів вели виходячи з кількості молока 1040 г для млинців та 481 г для оладок. Так як кавітаційна обробка зерна пшениці з молоком проводиться у співвідношенні 1:2, то зерна брали вдвічі менше, тобто 520г для млинців та 240г для оладок. Решту сировини брали у тій же кількості, що й у вихідній рецептурі. Однак вологість тесту для млинців та оладок має становити 65-75%. Тому, у разі потреби, можлива добавка невеликої кількості борошна для отримання тесту оптимальної консистенції. Кількість добавки розрахували, виходячи з вологості сировини. Таким чином, рецептура зернових млинців та оладок виглядає наступним чином.

На опару дозували суспензію, дріжджі і цукор, замішували опару і ставили її на 90 хвилин термостат при температурі 32 С на бродіння. Після закінчення часу бродіння опари, додавали в неї всю сировину, що залишилася, за рецептурою і замішували тісто.

Далі проводили випічки млинців та оладок. Оладки та млинці випікалися на лабораторній плитці, в сковороді при температурі в середньому 270 С. Час випікання одного млинця становив у середньому 1,5 хвилини, час випічки однієї оладки 3 хвилини.

В результаті проведення випічок ми виявили, що з останньої суспензії приготування млинців неможливе. При виливанні тіста цих суспензіях на сковороду воно піниться, розтікається, прилипає, не знімається з сковороди.

Спосіб відноситься до одержання кормів для тварин. Спосіб полягає у зволоженні, подрібненні та ферментативному гідролізі зерна, при цьому співвідношення зерна до води становить 1:1, температура води 35-40°С, а як ферменти використовують -амілазу 1,0-1,5 од/г крохмалю та ксиланазу 1-2 од./г целюлози. Спосіб дозволяє отримувати продукт, що містить вуглеводи, що легко засвоюються. 1 табл.

В даний час у тваринництві використовується патока, отримана з відходів цукрового виробництва. Така патока, отримана методом кислотного гідролізу, містить 80% сухих речовин та має високу концентрацію глюкози.

Використання бурякової патоки як корми для тварин широко відоме. Завдяки високій калорійності цих продуктів їх використання у кормі постійно зростає. Однак патока є в'язкою рідиною, тому вона важко обробляється. При внесенні в корми її доводиться розігрівати. Крім того, патока дуже мало містить азоту, фосфору і кальцію і мало відповідає потребам у білках сільськогосподарських тварин.

Тому в останні 20 років у тваринництві застосовується патока, отримана із зерна чи крохмалю шляхом ферментативного гідролізу.

В даний час ферментативний гідроліз крохмалевмісних матеріалів ведеться з попередньою обробкою сировини при високому тиску 4-5 кгс/см 2 протягом 120 хв.

При такій передобробці зерна відбувається набухання, клейстеризація, руйнування крохмальних зерен та ослаблення зв'язку між молекулами целюлози, перехід частини целюлаз та амілази в розчинну форму, внаслідок чого збільшується доступна для ферментів поверхня і суттєво зростає гідролізу матеріалу.

До недоліків цього методу слід віднести високі температури і тривалість обробки, які призводять до руйнування ксилози з утворенням фурфуролу, оксиметилфурфуролу і деградації частини цукрів. Існує також спосіб приготування корму, наприклад А.С. №707560, який передбачає зволоження зерна у присутності амілази, а потім плющування, темперування та сушіння готового продукту. При цьому способі тільки до 20% первинного вмісту крохмалю перетворюється на декстрин і до 8-10% в редукції цукру (такі як мальтоза, глюкоза).

Пропонується подібний спосіб обробки зерна для корму (А.С. №869745), який передбачає обробку зерна подібно до А.С. 707560 але відрізняється тим, що після темперування розплющене зерно додатково обробляють ферментним препаратом глюкаваморином в кількості 2,5-3,0% до маси крохмалю протягом 20-30 хв. При цьому відсоток редукуючих цукрів у продукті зростає до 20,0-21,3%.

Пропонуємо якісно новий продукт із легкозасвоюваними вуглеводами - патоку пшеничну (житню), отриману способом ферментативного гідролізу.

Кормова патока є продуктом неповного гідролізу крохмалю та целюлози (геміцелюлоза та клітковина). До її складу входять глюкоза, мальтоза, три- і тетрасахариды і декстрини різної молекулярної маси, протеїни і вітаміни, мінеральні речовини, тобто. все, чим багаті пшениця, жито та ячмінь.

Кормова патока може бути також смаковою добавкою, т.к. містить глюкозу, яка потрібна при вирощуванні молодняку ​​сільськогосподарських тварин.

Смак, солодкість, в'язкість, гігроскопічність, осмотичний тиск, зброджування гідролізатів залежать від відносних кількості вищевказаних перших чотирьох груп вуглеводів і в цілому залежать від ступеня гідролізу крохмалю та целюлози.

Для гідролізу целюлози та крохмалю використовувалися комплексні ферментні препарати: амілосубтилін Г18Х, целовіридин Г18Х, ксиланаза, глюкаваморин Г3Х.

Пропонуємо також новий спосіб обробки зерна (жита, пшениці) та отримання кормової патоки за допомогою кавітації з одночасним впливом ферментного комплексу.

Спосіб обробки зерна відбувається в спеціальному апараті-кавітаторі, який являє собою ємність, що обертається, з перфорованим барабаном, в якому відбувається процес кавітації, заснований на гідродинамічних коливаннях високої інтенсивності в рідкому середовищі, що супроводжується явищами 2 типів:

Гідродинамічні

Акустичними

із заснуванням великої кількості кавітаційних бульбашок-каверн. У кавітаційних бульбашках відбувається сильне нагрівання газів і пари, що відбувається в результаті адіабатичного стиснення їх при кавітаційному схлопывании бульбашок. У кавітаційних бульбашках відбувається концентрування потужностей акустичних коливань рідини і випромінювання, що кавітують, змінюють фізико-хімічні властивості речовини, що знаходиться поблизу (в даному випадку відбувається подрібнення речовини до молекулярного рівня).

Приклад 1: Зерно попередньо подрібнюють на кормодробилці з розміром частинок не більше 2-4 мм, далі дробно домішується до води, що подається в кавітатор. Співвідношення зерна та води 1:1 вагових частин відповідно. Температура води 35-40 °С. Час перебування суспензії зерна і води в кавітаторі не більше 2 сек. Кавітатор з'єднаний з апаратом, в якому підтримується автоматичним регулюванням рН і температура. Об'єм реакційної суміші в апараті залежить від потужності кавітатора і коливається від 0,5 до 5 м3.

Після подачі половинної кількості зерна в кавітатор подається комплекс ферментів: -амілази бактеріальної 1,0-1,5 од/г крохмалю та ксиланази – 1-2 од/г целюлози.

При кавітації підтримується температура реакційної маси в межах 43-50°З рН 6,2-6,4. рН суміші підтримується соляною кислотою або кальцинованою содою. Через 30-40 хвилин кавітації розріджена суспензія дрібнодисперсна з розмірами частинок зерна не більше 7 мікрон нагрівається до температури клейстеризації пшеничного крохмалю 62-65°С і витримується протягом 30 хвилин при цій температурі без кавітації. Потім кластеризована маса знову вводиться в кавітаційний режим тривалістю 30-40 хвилин. Процес кавітації припиняється по йодній пробі, продукт відправляється на оцукрювання в ємність більшого об'єму з пристроєм, що перемішує. Для подальшого оцукрювання реакційної маси додаємо глюкаваморин Г3Х з розрахунку 3 од/г крохмалю. Процес оцукрювання ведуть при температурі 55-58°С і рН 5,5-6,0.-амілази бактеріальної 1,0-1,5 од/г крохмалю та ксиланази 1-2 од/г целюлози, при кавітації підтримується температура реакційної маси 43-50°З рН 6,2-6,4, а подальше оцукрювання отриманої суміші проводять глюкаваморином ГЗХ з розрахунку 3 од/г крохмалю при температурі 55-58°З рН 5,5-6,0.

Явлення кавітації відомі в гідродинаміці, як явища, що руйнують конструкції гідромашин, суден, трубопроводів. Кавітація може виникати у рідині при турбулентності потоку, а також при опроміненні рідини ультразвуковим полем, що збуджується випромінювачами ультразвуку. Ці способи отримання кавітаційного поля були використані на вирішення технологічних проблем у промисловості. Це проблеми диспергації матеріалів, змішування рідин, що змішуються, емульгування. Але у зв'язку з високою вартістю обладнання і характеристиками міцності випромінювачів ці технології не набули широкого поширення в промисловості Росії.
Пропоноване вирішення цих технологічних проблем базується на безперервної гідромашинах дії для створення кавітаційного поля в потоці рідини. На відміну від традиційних методів отримання кавітаційного поля за допомогою ультразвукових приладів та гідродинамічних свистків, ці гідромашини дозволяють отримувати кавітаційне поле в будь-якій рідині, з різними фізичними параметрами та заданими частотними характеристиками. Це розширює географію застосування цих машин для використання їх у технологічних процесахпромисловості. Ці машини, умовно названі розробником "кавітаторами", можуть застосовуватися в таких галузях промисловості як харчова промисловість для отримання рідких харчових продуктів (наприклад: майонез, соки, олії, молочні продукти, кормові добавки, комбікорми тощо); як хімічна промисловість (виробництво лакофарбової продукції); отримання добрив для сільського господарства; у будівельній промисловості (для збагачення глини, поліпшення якості бетонів, отримання нових будматеріалів зі стандартних компакетів).
Також проведено деякі дослідження кавітаційного ефекту цих машин під час використання їх як теплових насосів. Одержання теплової енергії базується на виділенні енергії при розрив міжмілекулярних зв'язків рідини в процесі проходження її через навігаційне поле. Повномасштабні дослідження в цьому питанні можуть дати в результаті нове покоління теплоагрегатів, які будуть мати автономність і великий спектр застосування для обігріву будівель і споруд невеликого об'єму, віддалених від тепломагістралей і навіть електричних ліній.
У питанні енергетики ці машини були використані для отримання нових видів палива: штучного мазуту, брикетованого палива з екологічно чистими сполучними з природного торфу, а також у технологіях застосування звичайних палив (нафта, олія, мазут) для економії витрати цих палив на 25- 30% від наявних витрат.

• Застосування кавітатора для отримання соків, кетчупів з овочів і фруктів, ягід, які містять дрібне насіння, що важко виділяється при виготовленні продукту. Кавітатор дозволяє виготовляти соки з таких ягід як малина, смородина, обліпиха, переробляючи ягоди без відділення насіння, які диспергуються до 5 мкм і є пінною складовою в продуктах.
• Застосування кавітатора у технології отримання рослинних олійдозволяє збільшити вихід олії та продуктивність обладнання. Ця технологія дозволяє отримувати олію з будь-яких олійних рослинних структур, а також отримувати пінні кормові добавки для сільгосптварини.
• Технологічна лінія з виготовлення майонезу.
• Технологічна лінія виробництва олії та кормових добавок з лапника хвойних порід дерев.
• Кавітаційні установки дозволяють отримувати нові види кормів із торфу та відходів зернопереробки.
• З торфу за допомогою кавітаторів із овочів та із зернових культур також можна отримати повноцінні добрива для сільгоспвиробників, це так звані "гумати".
  ІІ. Енергетика
• Одержання рідкого палива з відходів вугільного виробництва та торфу. Паливо може бути замінником мазуту. (Торфо-вугільне паливо).
• Технологічна лінія з виробництва торфо-тирсових брикетів та будівельних матеріалів.
• Виробництво сорбентів для нафтопродуктів.
• Є попередні проробки із застосування кавітаторів для отримання моторних палив та масел із сирої нафти без крекінгу безпосередньо на непромислових свердловинах.
• Застосування кавітаторів для автомонопольного обігріву приміщень як нагрівач теплоносія малої потужності до 100 кВт.
  ІІІ. Будівництво
• Проходить випробування технологія отримання лако-фарбового матеріалу підвищеної якості через тонке диспергування наповнювачів і барвників.
• Технологічна лінія виробництва оліфи, дисперсійних та водоемульсійних фарб.
• Перспективним може бути застосування кавітаторів для отримання нових будівельних матеріалів:
  - бетонів та розчинів підвищеної міцності;
  - Збагачення глин для виробництва цегли.
• Кавітатори можна використовувати для очищення металів та деталей від іржі, окалини тощо.
• Кавітатори можуть бути використані в якості змішувачів компонентів, що не змішуються в звичайних умовах, і отримання однорідних структур у харчовій та хімічній промисловості.
  IV. Інше
• Розроблено агрегат отримання пари за допомогою електроенергії. Пароагрегат може бути використаний для виробництва кормів, будматеріалів, стерилізації тощо.
• Очищає стічні води з отриманням палива з осадових матеріалів. Очищення води від нафтопродуктів