Zastosowanie wody kawitacyjnej w przemyśle spożywczym. Sposób otrzymywania melasy paszowej

Zjawiska kawitacji znane są w hydrodynamice jako zjawiska niszczące konstrukcje maszyn hydraulicznych, statków i rurociągów. Kawitacja może wystąpić w cieczy, gdy przepływ jest turbulentny, a także gdy ciecz jest napromieniowana polem ultradźwiękowym wzbudzanym przez emitery ultradźwięków. Te metody uzyskiwania pola kawitacyjnego znalazły zastosowanie w rozwiązywaniu problemów technologicznych w przemyśle. Są to problemy dyspersji materiałów, mieszania niemieszających się cieczy, emulgowania. Jednak ze względu na wysoki koszt sprzętu i charakterystykę wytrzymałościową emiterów technologie te nie są szeroko stosowane w rosyjskim przemyśle.
Proponowane rozwiązanie tych problemów technologicznych opiera się na ciągłych maszynach hydraulicznych do wytworzenia pola kawitacyjnego w przepływie płynu. w odróżnieniu tradycyjne metody uzyskiwanie pola kawitacyjnego za pomocą urządzeń ultradźwiękowych i gwizdków hydrodynamicznych, te maszyny hydrauliczne umożliwiają uzyskanie pola kawitacyjnego w dowolnej cieczy, o różnych parametrach fizycznych i o zadanej charakterystyce częstotliwościowej. Rozszerza to geografię zastosowania tych maszyn do ich wykorzystania w przemysłowych procesach technologicznych. Maszyny te, warunkowo nazywane przez dewelopera „kawitatorami”, mogą być stosowane w takich branżach jak przemysł spożywczy do pozyskiwania cieczy produkty żywieniowe(np. majonez, soki, oleje roślinne, produkty mleczne, dodatki paszowe, pasze dla zwierząt itp.); jako przemysł chemiczny (produkcja wyrobów farbiarskich i lakierniczych), pozyskiwanie nawozów dla rolnictwa; w budownictwie (do wzbogacania gliny, poprawy jakości betonu, pozyskiwania nowych materiałów budowlanych z kompozytów konwencjonalnych).
Przeprowadzono również pewne badania nad wpływem kawitacji tych maszyn, gdy są używane jako pompy ciepła. Wytwarzanie energii cieplnej opiera się na uwolnieniu energii, gdy wiązania międzycząsteczkowe cieczy zostają zerwane podczas jej przechodzenia przez pole nawigacyjne. Pełnoskalowe badania w tym zakresie mogą zaowocować nową generacją jednostek ciepłowniczych, które będą miały autonomię i szeroki zakres zastosowań do ogrzewania budynków i budowli o małej kubaturze, oddalonych od sieci ciepłowniczych, a nawet linii elektrycznych.
W kwestii energii maszyny te były wykorzystywane do produkcji nowych rodzajów paliwa: oleju opałowego sztucznego, paliwa brykietowanego z ekologicznymi spoiwami z torfu naturalnego, a także w technologiach stosowania paliw konwencjonalnych (olej, olej solarny, olej opałowy). ), aby zaoszczędzić 25% zużycia tych paliw, 30% istniejących wydatków.

• Zastosowanie kawitatora do otrzymywania soków, keczupów z warzyw i owoców, jagód, które zawierają drobne nasiona, które są trudne do oddzielenia podczas wytwarzania produktu. Kawitator umożliwia wytwarzanie soków z takich jagód jak maliny, porzeczki, rokitnik, przetwarzanie jagód bez oddzielania nasion, które są rozproszone do wielkości cząstek do 5 mikronów i są składnikiem piankowym w produktach.
• Zastosowanie kawitatora w technologii pozyskiwania oleje roślinne pozwala na zwiększenie uzysku oleju i produktywności sprzętu. Technologia ta umożliwia pozyskiwanie oleju z dowolnych struktur roślinnych zawierających olej, a także otrzymywanie pienistych dodatków paszowych dla zwierząt gospodarskich.
• Linia technologiczna do przygotowania majonezu.
• Linia technologiczna do produkcji oleju i dodatków paszowych z gałęzi świerkowych drzew iglastych.
• Instalacje kawitacyjne umożliwiają pozyskiwanie nowych rodzajów pasz z odpadów z przerobu torfu i zbóż.
• Z torfu za pomocą kawitatorów z warzyw i ze zbóż można również uzyskać pełnowartościowe nawozy dla producentów rolnych, są to tak zwane „humaty”.
  II. Energia
• Pozyskiwanie paliw płynnych z produkcji węgla odpadowego i torfu. Paliwo może służyć jako substytut oleju opałowego. (paliwo torfowo-węglowe).
• Linia technologiczna do produkcji brykietów torfowo-trocinowych oraz materiałów budowlanych.
• Produkcja sorbentów do produktów naftowych.
• Istnieją wstępne badania nad wykorzystaniem kawitatorów do produkcji paliw silnikowych i olejów z ropy naftowej bez krakingu bezpośrednio na odwiertach niekomercyjnych.
• Zastosowanie kawitatorów do automonopolowego ogrzewania pomieszczeń jako podgrzewacza chłodziwa o małej mocy do 100 kW.
  III. Budowa
• Technologia otrzymywania wysokiej jakości materiału farbiarsko-lakierniczego jest testowana pod kątem drobnej dyspersji wypełniaczy i barwników.
• Linia technologiczna do produkcji schnących farb olejnych, dyspersyjnych i wodnych.
• Obiecujące może być zastosowanie kawitatorów do pozyskiwania nowych materiałów budowlanych:
  - betony i zaprawy o podwyższonej wytrzymałości;
  - wzbogacanie glin do produkcji cegieł.
• Kawitatory mogą być używane do czyszczenia metali i części z rdzy, zgorzeliny itp.
• Kawitatory mogą być stosowane jako mieszalniki do normalnie niemieszających się składników i uzyskania jednorodnych struktur w przemyśle spożywczym i chemicznym.
  IV. Inny
• Opracowano blok do wytwarzania pary z wykorzystaniem energii elektrycznej. Parowar może być używany do produkcji pasz, materiałów budowlanych, sterylizacji itp.
• Oczyszczanie ścieków z produkcją paliwa z materiałów osadowych. Oczyszczanie wody z produktów naftowych.

Metoda dotyczy produkcji pasz dla zwierząt. Metoda polega na nawilżaniu, rozdrabnianiu i enzymatycznej hydrolizie ziarna, przy czym stosunek ziarna do wody wynosi 1:1, temperatura wody 35-40 °C, a α-amylazy 1,0-1,5 jednostek/g skrobi i ksylanazy stosowane jako enzymy 1-2 jednostki/g celulozy. Metoda pozwala uzyskać produkt zawierający łatwo przyswajalne węglowodany. 1 zakładka.

Obecnie melasa pozyskiwana z odpadów produkcyjnych cukru jest wykorzystywana w hodowli zwierząt. Ta melasa, otrzymywana w wyniku hydrolizy kwasowej, zawiera 80% substancji stałych i ma wysokie stężenie glukozy.

Stosowanie melasy buraczanej jako paszy dla zwierząt jest dobrze znane. Ze względu na wysoką kaloryczność tych produktów, ich zastosowanie w paszach stale rośnie. Jednak melasa jest lepką cieczą i dlatego jest trudna w obróbce. Podczas przygotowywania na paszę należy ją podgrzać. Ponadto melasa zawiera bardzo mało azotu, fosforu i wapnia i nie zaspokaja potrzeb białkowych zwierząt gospodarskich.

Dlatego w ostatnich 20 latach w hodowli zwierząt wykorzystywana jest melasa otrzymywana z ziarna lub skrobi na drodze hydrolizy enzymatycznej.

Obecnie hydrolizę enzymatyczną materiałów zawierających skrobię prowadzi się za pomocą obróbka wstępna surowce pod wysokim ciśnieniem 4-5 kgf/cm2 przez 120 min.

Przy takiej obróbce wstępnej ziarna, pęcznieniu, żelatynizacji, destrukcji ziaren skrobi i osłabieniu wiązania między cząsteczkami celulozy następuje przejście niektórych celulaz i amylazy do postaci rozpuszczalnej, w wyniku czego zwiększa się powierzchnia dostępna dla enzymów i hydrolizowalność materiału znacznie wzrasta.

Wadami tej metody są wysokie temperatury i czas trwania przetwarzania, które prowadzą do zniszczenia ksylozy z utworzeniem furfuralu, hydroksymetylofurfuralu oraz degradacją części cukrów. Istnieje również sposób przygotowania paszy, na przykład według A.S. 707560, który polega na nawilżaniu ziarna w obecności amylazy, a następnie spłaszczaniu, temperowaniu i suszeniu gotowego produktu. Dzięki tej metodzie tylko do 20% pierwotnej zawartości skrobi jest przekształcane w dekstrynę i do 8-10% w cukry redukujące (takie jak maltoza, glukoza).

Proponowana jest podobna metoda przetwarzania ziarna na paszę (A.S. No. 869745), która obejmuje przetwarzanie ziarna jak A.S. 707560, ale różni się tym, że po odpuszczaniu spłaszczone ziarno jest dodatkowo traktowane preparatem enzymatycznym glukamorin w ilości 2,5-3,0% wag. skrobi przez 20-30 minut. Udział cukrów redukujących w produkcie wzrasta do 20,0-21,3%.

Oferujemy jakość Nowy produkt z łatwo przyswajalnymi węglowodanami - melasą pszenną (żytnią) otrzymaną w procesie hydrolizy enzymatycznej.

Melasa paszowa jest produktem niepełnej hydrolizy skrobi i celulozy (hemicelulozy i błonnika). Zawiera glukozę, maltozę, tri- i tetrasacharydy oraz dekstryny o różnej masie cząsteczkowej, białka i witaminy, minerały tj. wszystko, w co bogata jest pszenica, żyto i jęczmień.

Melasa paszowa może być również dodatkiem aromatyzującym, ponieważ. zawiera glukozę, która jest niezbędna przy hodowli młodych zwierząt gospodarskich.

Smak, słodycz, lepkość, higroskopijność, ciśnienie osmotyczne, fermentowalność hydrolizatów zależą od względnych ilości pierwszych czterech grup węglowodanów wymienionych powyżej i ogólnie zależą od stopnia hydrolizy skrobi i celulozy.

Do hydrolizy celulozy i skrobi zastosowano złożone preparaty enzymatyczne: amylosubtilin G18X, celloviridin G18X, ksylanaza, glukavamorin G3X.

Oferujemy również nową metodę przetwarzania ziarna (żyto, pszenica) oraz otrzymywania melasy paszowej z wykorzystaniem kawitacji z jednoczesnym działaniem kompleksu enzymatycznego.

Proces obróbki ziarna odbywa się w specjalnym aparacie kawitacyjnym, jakim jest obracający się pojemnik z perforowanym bębnem, w którym odbywa się proces kawitacji, oparty na bardzo intensywnych oscylacjach hydrodynamicznych w ośrodku ciekłym, którym towarzyszą 2 rodzaje zjawisk:

hydrodynamiczny

akustyczny

z powstawaniem dużej liczby pęcherzyków kawitacyjnych - kawern. W pęcherzykach kawitacyjnych następuje silne nagrzewanie gazów i par, które następuje w wyniku ich adiabatycznego sprężania podczas zapadania się pęcherzyków kawitacyjnych. W pęcherzykach kawitacyjnych moce drgań akustycznych cieczy są skoncentrowane, a promieniowanie kawitacyjne zmienia właściwości fizykochemiczne znajdującej się w pobliżu substancji (w tym przypadku substancja jest skruszona do poziomu molekularnego).

Przykład 1: Ziarno jest wstępnie grubo mielone w kruszarce nadawy o wielkości cząstek nie większej niż 2-4 mm, a następnie jest frakcjonowane z wodą doprowadzoną do kawitatora. Stosunek ziarna do wody wynosi odpowiednio 1:1 części wagowych. Temperatura wody 35-40°C. Czas przebywania zawiesiny ziarna i wody w kawitatorze nie przekracza 2 sekund. Kawitator jest podłączony do aparatu, w którym pH i temperatura są utrzymywane za pomocą automatycznej kontroli. Objętość mieszaniny reakcyjnej w aparacie zależy od mocy kawitatora i wynosi od 0,5 do 5 m 3 .

Po podaniu połowy ilości ziarna do kawitatora podawany jest kompleks enzymów: amylazy bakteryjnej 1,0-1,5 j./g skrobi oraz ksylanazy - 1-2 j./g celulozy.

Podczas kawitacji temperatura masy reakcyjnej jest utrzymywana w granicach 43-50°C i pH 6,2-6,4. pH mieszaniny utrzymywane jest za pomocą kwasu solnego lub sody kalcynowanej. Po 30-40 minutach kawitacji, rozcieńczoną drobną zawiesinę o wielkości ziarna nie większej niż 7 mikronów ogrzewa się do temperatury żelowania skrobi pszennej 62-65°C i utrzymuje przez 30 minut w tej temperaturze bez kawitacji. Następnie skupioną masę ponownie wprowadza się do trybu kawitacji na 30-40 minut. Proces kawitacji kończy próbka jodu, produkt przesyłany jest do scukrzania do większego pojemnika z mieszadłem. W celu dalszego scukrzania masy reakcyjnej dodać glukawamorynę G3X w ilości 3 jednostek/g skrobi. Proces scukrzania prowadzi się w temperaturze 55-58°C i pH 5,5-6,0, 43-50°C i pH 6,2-6,4, a dalsze scukrzanie powstałej mieszaniny prowadzi się glukowamoryną GZH z szybkością 3 jednostek/g skrobi w temperaturze 55-58°C i pH 5,5-6,0.

PRZETWARZANIE: TECHNOLOGIE I WYPOSAŻENIE

UKD 664:621.929,9 V.I. Łobanow,

W.W. Trusznikow

OPRACOWANIE MIESZALNIKA CIĄGŁEGO Z SAMOCZYSZCZĄCYMI KORPUSAMI ROBOCZYMI

W przemyśle wędliniarskim i mięsnym po zmieleniu surowca miesza się go ze składnikami receptur w celu uzyskania jednorodnych układów. Konieczność wykonania tej operacji może również zaistnieć podczas mieszania różnych składników, mieszania surowców do określonej konsystencji, w procesie przygotowywania emulsji i roztworów, w celu zapewnienia jednorodnego stanu produktu przez określony czas, w przypadku gdy jest to niezbędne do intensyfikacji procesów wymiany ciepła i masy.

W przemyśle mięsnym jako główne stosuje się najczęściej stosowane mieszanie mechaniczne (w produkcji) produkty wędliniarskie, nadziewane konserwy i półprodukty) lub pokrewne (w produkcji solonej i wędzonej) produkty mięsne, tłuszcze spożywcze i techniczne, kleje, żelatyna, przetwarzanie krwi).

Do mieszania służą mieszalniki, mieszalniki do mięsa, mieszalniki do mięsa itp. Pierwsze dwie grupy maszyn zaliczane są do urządzeń wsadowych. Mieszalniki mogą być ciągłe lub przerywane.

Po rozważeniu projektów mieszalników krajowych i zagranicznych doszliśmy do wniosku, że wszystkie mają istotne wady - zaklejanie się materiałów

na ciałach roboczych w procesie mieszania (adhezji) i niskiej wydajności.

W Zakładzie MSSP podjęto próbę stworzenia mieszalnika ciągłego do mięsa mielonego z samoczyszczącymi korpusami roboczymi (zgłoszenie do patentu nr warsztatu firmy CONVICE) i dużych gospodarstw zależnych, co jest ważne dla obecnego etapu rozwoju gospodarczego naszego kraju, gdzie do 60% wszystkich produktów zwierzęcych na rynku dostarczają gospodarstwa zależne.

Proponowany mieszalnik do materiałów lepkich składa się z korpusu 1 (rys. 1), wykonanego na ramie 2, w którym zainstalowane są korpusy robocze 3, z których każdy składa się z wału 4 z dwoma łopatkami roboczymi 5, wykonanymi na długości korpus roboczy wzdłuż linii śrubowej z kątem podnoszenia w granicach 0 ° 30 "-0 ° 50", podczas gdy śruba jednego korpusu roboczego jest skręcona zgodnie z ruchem wskazówek zegara, a druga - przeciwnie do ruchu wskazówek zegara. Napęd 6 korpusów roboczych 3 jest skonstruowany tak, że korpusy są ze sobą zsynchronizowane. Konstrukcja wyposażona jest w tackę załadowczą 7 i tackę wyładowczą 8.

Ryż. 1. Schemat proponowanego miksera

Mięso mielone po zmieleniu w maszynce do mięsa trafia na tacę załadowczą 8 i wpada pod specjalnie zaprojektowane korpusy robocze 3 obracające się względem siebie z tymi samymi prędkościami kątowymi (po przecinającej się trajektorii), które samoczyszczą się podczas pracy ze względu na określony kształt ich Przekrój. W mieszalniku mięso mielone jest aktywnie mieszane przez korpusy robocze 3 z ostrzami 5 wykonanymi wzdłuż linii śrubowej, jest mielone ze względu na szczelinę między wałami 4 i przemieszcza się wzdłuż korpusów roboczych do tacy rozładowczej 7. Ruch translacyjny materiał zapewnia

linia śrubowa utworzona przez równomierne przemieszczenie sekcji korpusu roboczego na całej jego długości o pewien kąt a. Obrót korpusów roboczych odbywa się za pomocą napędu 6.

Proponowany kształt korpusów roboczych zaczerpnięto z niemieckiego patentu nr 1199737, w którym dwa ostrza obracają się do siebie ze stałą prędkością wzdłuż przecinających się trajektorii. Aby zbudować profil ciał roboczych proponowanego miksera, korzystamy ze schematu (ryc. 2), w którym odległość od środka dobiera się tak, aby ciała robocze sprzęgały się pod kątem 45°.

Ryż. 2. Schemat budowy profilu organów roboczych

Na podstawie powyższej propozycji możemy napisać

R+r = R-42 , (1)

gdzie R jest promieniem ciała roboczego, m; r jest promieniem wału korpusu roboczego, m.

Aby zdefiniować krzywą SL, musimy wiedzieć, jak zmienia się kąt b i odległość OK w zależności od kąta a. Zatem ustawimy krzywą w układzie współrzędnych biegunowych o kącie β i promieniu krzywizny p = OK przy zmianie kąta rodzica а w zakresie od 45 do 0°. Więc połączmy kąt w i a.

Z trójkąta NPK:

NK \u003d R - sina; (2)

ON \u003d r42 - NP \u003d R (4l - cos a) (h)

Z trójkąta ONK:

t w NK R grzech a grzech a

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

W konsekwencji,

Łączymy promień kątów krzywizny p w i a:

od trójkąta ONK:

on = r(V2 - cos a)

OK cos do cos do (6)

Tak więc krzywa w układzie współrzędnych biegunowych dana jest następującym układem równań:

r (V2 - cos a)

Ze względu na dyskretne układanie kanałów nawiewnych zimnego powietrza proces suszenia materiału jest kilkakrotnie powtarzany i intensyfikowany, co jest osiągnięciem założonego efektu technicznego.

Analiza suszarek bębnowych

Ho/yudiO powietrze

Ryż. Proponowany schemat suszarki bębnowej

Proponowana suszarka (rys.) składa się z korpusu 1, wewnątrz którego zamontowana jest dysza z łopatkami podnoszącymi 3, a na konsoli korpusu 1 zamocowana jest nieruchoma obudowa 2, na której zamontowana jest rura odgałęziona 4 do dostarczania ciepła powietrze. Wzdłuż obwodu rury 4 wykonane są okna promieniowo-wzdłużne 5, a rura do załadunku materiału 6, komora rozładunkowa 7 z dyszami na gorące powietrze 8 i materiał 9 są zainstalowane na końcach obudowy 1. Kilka skrzynek 10 jest zainstalowany szeregowo na obudowie 1 pod stałą obudową 2 z rurą wlotową 11 i rurami wylotowymi 12 do dostarczania zimnego powietrza. Dysza nożowa 3 podnosząca ma specjalny napęd.

Suszarka bębnowa działa w następujący sposób. Materiał źródłowy przez rurę 6 wchodzi do obudowy 1. Gdy dysza 3 łopatki podnoszącej obraca się, jej łopatki chwytają materiał i podnoszą go. Opadając z ostrzy materiał tworzy wzdłużne strumienie, które przenikają strumienie ciepła, które przeszły przez rurę 4 i wzdłużnie promieniowe okna 5. Wilgoć jest usuwana z zewnętrznej powierzchni materiału. Następnie materiał przesuwa się wzdłuż korpusu 1 do wyjścia z powodu nachylenia bębna i prędkości przepływu ciepła. W momencie, gdy materiał porusza się wzdłuż wewnętrznej powierzchni korpusu, wchodzi w obszar mocowania pudeł 10, przez które dostarczane jest zimne powietrze. Doprowadzane jest zimne powietrze

poprzez rury wlotowe 11 chłodzi lokalnie część korpusu 1 i jest odprowadzany przez rury 12. W kontakcie z chłodzoną częścią korpusu powierzchnia materiału jest chłodzona, podczas gdy jego środek pozostaje ogrzewany. Wilgoć w materiale będzie miała tendencję od środka do obrzeży. Następnie, przechodząc przez strefę obudowy, materiał ponownie znajdzie się na gorącej powierzchni obudowy, a przepływ powietrza chłodzącego usunie wilgoć z powierzchni materiału. Proces ten powtarza się kilka razy (w zależności od liczby skrzynek 10). Następnie materiał sypki wchodzi do komory wyładowczej 7, gdzie jest oddzielany od chłodziwa i usuwany z suszarki bębnowej.

Obecnie trwa budowa eksperymentalnej instalacji do suszenia ziarna i innych materiałów sypkich.

Lista bibliograficzna

1. Energooszczędne suszenie ziarna / N.I. Malin. Moskwa: Kolos, 2004. 240 s.

2. Suszenie ziarna i suszarnie ziarna / A.P. Gerzhoy, V.F. Samochetov. 3. wyd. Moskwa: Kolos, 1958. 255 s.

3. Pszenica i ocena jej jakości / wyd. i ze wstępem. Dr Biol. Nauki prof. N.P. Kuźmina i cześć. pracownik naukowy RFSRR prof. L.N. Lubarski; za. z angielskiego. cand. biol. Nauki K.M. Selivanova i I.N. Srebro. M.: KoloS, 1967. 496 s.

UDC 664,7 V.V. Gorszkow,

JAK. Pokutnev

EFEKTYWNOŚĆ OBRÓBKI ZIARNA KAWITACJĄ HYDRODYNAMICZNĄ W PRODUKCJI PIECZYWA

Wstęp

Obecnie kwestia poszerzenia asortymentu pozostaje aktualna. pieczywo. Ogromne znaczenie ma podniesienie walorów smakowych i odżywczych pieczywa przy zachowaniu jego niskiej ceny. Osiąga się to poprzez doskonalenie technologii wypieku poprzez zmianę parametrów przygotowania ziarna, stopnia i sposobu jego rozdrobnienia, różnorodność receptur ze względu na włączenie innych ziaren i innych składników podczas zagniatania, poprawę technologii rozluźniania ciasta oraz warunki wypieku chleba.

Jedną z możliwych opcji ulepszenia etapu mielenia ziarna jest zastosowanie młynów kawitacyjnych. Eliminuje to potrzebę wielokrotnych przebiegów ziarna przez młynki z późniejszym rozdzielaniem na frakcje. Jednocześnie z uwagi na fakt, że mielenie na mokro odbywa się w młynie kawitacyjnym, w zakładzie przygotowania ziarna nie występuje szkodliwy czynnik pyłowy. W efekcie do wypieku podawana jest zhomogenizowana zawiesina rozdrobnionego ziarna.

Metodologia Badań

Celem badań było zbadanie możliwości otrzymywania pieczywa zbożowego na bazie zawiesiny zbożowej otrzymanej w dyspergatorze Petrakov.

Analizę chemiczną ziarna i zawiesiny przeprowadzono w laboratorium Ałtajskiego Państwowego Uniwersytetu Rolniczego pod kątem wilgotności, glutenu i szklistości. Jakość powstałego pieczywa została określona w Centrum Badań Żywności i Surowców Państwowego Uniwersytetu Technicznego Ałtaju na podstawie wskaźników organoleptycznych – kształtu, powierzchni, miękiszu, porowatości, zapachu, smaku, barwy oraz fizykochemicznych – wilgotności, kwasowości.

dłutowanie, obce wtrącenia, oznaki choroby i pleśni, chrupnięcie od zanieczyszczeń mineralnych. Zgodnie z wynikami badań przeprowadzono obliczenia ekonomicznej efektywności produkcji chleb pszeniczny na bazie zawiesiny ziaren otrzymanej przez dyspersję kawitacyjną.

Winiki wyszukiwania

Do eksperymentu zaplanowano użycie całego niełuskanego ziarna pszenicy i wody pitnej w proporcji 1:2.

Do badań wykorzystano prototyp kawitacyjnego generatora ciepła typu rotacyjnego o mocy silnika elektrycznego 11 kW, przepływie płynu 0,15-0,5 l/s i ciśnieniu 0,2-0,4 MPa.

Ciasto otrzymano z zawiesiny ziaren przez dodanie 35% mąki. Ugniatanie prowadzono ręcznie, aż do uzyskania jednorodnej konsystencji ciasta.

Fermentacja ciasta trwała dwie godziny z podwójnym wykrawaniem, które odbywało się ręcznie. Pierwszy odcinek wykonano po 40 minutach. po rozpoczęciu fermentacji drugi - po kolejnych 40 minutach. (1 godzina 20 minut po rozpoczęciu fermentacji). Cięcie zostało wykonane mechanicznie w standardowych formach. Czas korekty wynosił 50 min. w temperaturze 40°C. Czas pieczenia - 25 min. w temperaturze 240°C.

Do przygotowania eksperymentu pobrano pszenicę o słabych właściwościach wypiekowych. Ziarno o takich właściwościach nie zostało wybrane przypadkowo. Pozwoliło to ocenić minimalną możliwą jakość surowców do produkcji pieczywa i obniżyć jego koszt do minimum. Jednocześnie właściwości wypiekowe ciasta wyrównuje się, dodając do niego mąkę. Wskaźniki, charakter-

Jakość teriziruyuschie oryginalnego ziarna pokazano w tabeli 1.

Jak wynika z danych przedstawionych w tabeli 1, analizowane próbki zbóż charakteryzowały się średnimi wskaźnikami jakości: pod względem białka i glutenu odpowiadały one odmianom pszenicy słabym, a pod względem szklistości – silnym. Według właściwości technicznych, średnie gatunki nadają się do otrzymywania mąki piekarniczej bez dodatku polepszaczy.

Opracowano przepis na wypiek chleba. Różnica między recepturą polega na tym, że przeprowadza się ją nie na 100 kg mąki, ale na 100 kg mieszanki. Wynika to z faktu, że podstawą ciasta nie jest mąka, ale jej mieszanka z zawiesiną ziarna. Zawiesinę otrzymano z pełnoziarnisty bez użycia mąki. Mieszanka zawierała 65% zawiesiny ziarna i 35% mąki pszennej I gatunku. Na 100 kg mieszanki dodano 0,9 kg spożywczej soli kuchennej „Extra” i

0,3 kg drożdży.

Analiza organoleptyczna przeprowadzona po wypieku wykazała, że ​​gotowy wyrób miał kształt - charakterystyczny

w przypadku formowany odpowiadał formie chleba, w której wypiekano; powierzchnia - bez dużych pęknięć i wybuchów; miękisz - pieczony i elastyczny; porowatość - rozwinięta bez pustych przestrzeni i uszczelnień; smak i zapach - charakterystyczne dla tego typu produktów; Brązowy kolor.

Ocenę parametrów fizykochemicznych podano w tabeli 2.

Wyniki podane w tabeli 2 pokazują, że pod względem parametrów fizykochemicznych uzyskany chleb odpowiada: pod względem wilgotności - Darnitsky, pod względem kwasowości i porowatości - chleb pszenny I klasa.

Efekt ekonomiczny wprowadzenia technologii oceniono poprzez obniżenie kosztów pieczywa i określono biorąc pod uwagę koszty procesu dyspergowania oraz oszczędności na surowcach. Dla porównania chleb zabrano z mąka pszenna pierwsza klasa. Dane dotyczące efektywności ekonomicznej produkcji pieczywa pszennego na bazie zawiesiny ziaren otrzymanej metodą dyspersji kawitacyjnej przedstawiono w tabeli 3.

Tabela 1

Ocena jakości ziarna pszenicy, %

Parametr Próba doświadczalna Słabe odmiany pszenicy Silne odmiany pszenicy

Wilgotność 14.23 - -

Białko, % 11,49 9-12 14

Gluten 20,59 Do 20 28

Szklistość 59 Do 40 40-60

Tabela 2

Fizyczne i chemiczne wskaźniki chleba zbożowego

Wskaźnik Wynik testu GOST 26983-86 „Chleb Darnitsa” GOST 26984-86 „Chleb Stolichny” GOST 26987-86 „Biały chleb z mąki pszennej 1. klasy”

Wilgotność, % nie więcej niż 48,0±0,71 48,5 47 45

Kwasowość, st. nie więcej niż 2,0±0,36 8 8 3

Porowatość, % nie mniej niż 68,0±1,0 59 65 68

Wtrącenia obce Nie wykryto - - -

Oznaki choroby i pleśni Nie wykryto - - -

Chrupnięcie od zanieczyszczeń mineralnych Bez filcu - - -

Tabela 3

Efekt ekonomiczny produkcji pieczywa na 1 tonę

Pozycje kosztów produkcji Produkt

chleb z mąki I gatunku (wersja podstawowa) chleb zbożowy (wersja design)

1. Ogólna produkcja i ogólne wydatki biznesowe, rub. 7570 7809

2. Surowce, pocierać. 6713 4335

3. Całkowite koszty produkcji 1 tony chleba, pocierać. 14283 12114

4. Efekt ekonomiczny, pocierać. - 2139

Oszczędności wynikają ze zmniejszenia kosztów surowców dzięki zastąpieniu części mąki zawiesiną ziarna. Z tabeli 3 wynika, że ​​efekt ekonomiczny na 1 tonę produkt końcowy(chleb) wyniesie 2139 rubli.

Uzyskane dane pozwalają zalecić stosowanie kawitacji hydrodynamicznej na etapie mielenia w produkcji pieczywa pszennego na bazie zawiesiny ziarna, co pozwoli na rezygnację z powtórnego przejścia ziarna przez młynki, a następnie przesiewanie na frakcje, eliminację straty z powstawania pyłu młynarskiego i uzyskać efekt ekonomiczny 2139 rubli/t.

Lista bibliograficzna

1. GOST 5667-65. Chleb i wyroby piekarnicze. Zasady odbioru, metody pobierania próbek, metody wyznaczania wskaźników organoleptycznych i masy produktów.

2. Romanow A.S. Badanie pieczywa i wyrobów piekarniczych. Jakość i bezpieczeństwo: podręcznik do nauki. dodatek / A.S. Romanow, N.I. Dawydenko, Ł.N. Szatniuk, I.V. Matwiejewa, W.M. Poznyakowski; pod. całkowity wyd. W.M. Poznyakowski. Nowosybirsk: Sib. uniw. wydawnictwo, 2005. 278 s.

3. GOST 26983-86. Chleb Darnicki. Wstęp 12.01.2086 do 01.01.2092. M.: Wydawnictwo norm, 1986. 6 s.

4. GOST 26987-86. Chleb biały z mąki pszennej najwyższej, pierwszej i drugiej klasy. Specyfikacje.

480 rub. | 150 zł | 7,5 $ ", WYŁĄCZANIE MYSZY, FGCOLOR, "#FFFFCC", BGCOLOR, "#393939");" onMouseOut="return nd();"> Teza - 480 rubli, wysyłka 10 minut 24 godziny na dobę, siedem dni w tygodniu i święta

Gorbyleva Jekaterina Wiktorowna Badanie cech jakościowych zawiesin zbożowych i ich zastosowania w produkcji artykułów spożywczych: rozprawa ... kandydat nauk technicznych: 18.05.15 / Gorbyleva Ekaterina Viktorovna; [Miejsce ochrony: Kemer. technologia. in-t przemysł spożywczy].- Kemerowo, 2008.- 175 s.: il. RSL OD, 61 09-5/1247

Wstęp

Rozdział 1 Przegląd literatury 9

1.1 Analiza istniejące gatunki i mielniki 9

1.2. Teoria kawitacji 17

1.2.1 Definicja zjawiska kawitacji 17

1.2.2 Rodzaje kawitacji 19

1.2.3 Występowanie kawitacji 21

1.2.4 Praktyczne zastosowanie kawitacji 23

1.3 Charakterystyka ziarna pszenicy użytego w pracy 26

1.4 Sposoby na zwiększenie Wartość odżywczażywność zbożowa 30

1.4.1 Mleko jako środek zwiększający wartość odżywczą produktów przetwórstwa zbóż 30

1.4.2 Moczenie ziarna jako sposób na zwiększenie biologicznych i Wartość odżywcza jedzenie 34

1.5 Podsumowanie przeglądu literatury 36

Rozdział 2. Przedmioty i metody badań 39

2.1. Przedmioty badań 39

2.2 Metody badawcze 40

2.3 Statystyczne przetwarzanie danych eksperymentalnych 45

Rozdział 3 Wyniki badań i dyskusja 47

3.1 Określenie sposobu przygotowania ziarna do mielenia kawitacyjnego 47

3.2 Otrzymywanie zawiesin zbożowych. Wyznaczanie temperatury początkowej, interwały próbkowania 49

3.3 Ocena organoleptyczna otrzymanych zawiesin 54

3.4 Zmiana temperatury zawiesin ziaren podczas kawitacji 54

3.5 Badanie wpływu zabiegu kawitacji na kwasowość 58

3.6 Badanie kompleksu węglowodanów 59

3.7 Oznaczanie zawartości białka 64

3.8 Oznaczanie zawartości lipidów 67

3.9 Badanie wpływu zabiegu kawitacji na zawartość witaminy E69

3.10 Badanie wpływu zabiegu kawitacji na zawartość makroskładników 70

3.11 Badanie wpływu obróbki kawitacyjnej na mikroflorę zawiesin zbożowych 72

3.12 Badanie stabilności produktu zbożowego podczas przechowywania 75

3.13 Wstępne określenie optymalnych trybów kawitacyjnego mielenia ziarna 82

3.14 Ocena parametrów bezpieczeństwa zawiesin zbożowych 83

Rozdział 4 Przykłady możliwego praktycznego wykorzystania zawiesin zbożowych 87

4.1 Stosowanie zawiesiny wodno-ziarnowej do pieczenia chleba 88

4.1.1 Opracowanie przepisu na chleb zbożowy 88

4.1.2 Wyniki pieczenia laboratoryjnego. Ocena organoleptyczna i fizykochemiczna wyrobów gotowych 91

4.1.3 Weryfikacja produkcji technologii produkcji pieczywa z wykorzystaniem zawiesiny wodno-ziarnowej 95

4.1.4. Efektywność ekonomiczna 98

4.1.4.1 Opis przedsiębiorstwa 98

4.1.4.2 Plan inwestycyjny 98

4.1.4.3 Plan produkcji 101

4.1.4.4 Plan finansowy 109

4.2 Stosowanie zawiesiny ziaren mleka do robienia naleśników i naleśników 112

4.2.1 Opracowywanie przepisów na placki zbożowe i naleśniki 112

4.2.2 Wyniki pieczenia laboratoryjnego. Ocena organoleptyczna i fizykochemiczna 113

4.2.3 Aprobata przemysłowa 119

4.2.4 Efektywność ekonomiczna 122

Wyniki 125

Wykaz wykorzystanej literatury 127

Aplikacje 146

Wprowadzenie do pracy

Pilność problemu.

Problem zdrowe odżywianie człowiek jest jednym z najważniejszych zadań naszych czasów. Produkty przetwórstwa zbóż jak najlepiej spełniają wymagania dobrego żywienia. W związku z tym istnieje potrzeba stworzenia szerokiej gamy nowych produktów zbożowych, które pozwolą na racjonalne wykorzystanie wszystkich cennych składników naturalnych przy jednoczesnym znacznym obniżeniu kosztów produkcji.

Dlatego w praktyce produkcji przetwórstwa zboża dużą wagę przywiązuje się do wprowadzania postępowych metod i wysokowydajnych urządzeń w celu zwiększenia efektywności wykorzystania ziarna podczas jego przetwarzania.

Jedną z obiecujących technologii, która zapewnia znaczną intensyfikację procesów produkcyjnych i otwiera szerokie możliwości poszerzenia asortymentu produktów zbożowych, piekarniczych i innych jest obróbka kawitacyjna surowców, pozwalająca na uzyskanie zawiesin zbożowych - produktów o pewien zestaw właściwości fizykochemicznych i organoleptycznych.

Proponowana technologia opiera się na zjawisku fizycznym - kawitacji, która jest generowana przez ultradźwięki (akustyczne) lub hydropulsy (rotacyjne). Kawitacje akustyczne są już stosowane w różnych gałęziach przemysłu spożywczego. Do tej pory największe praktyczne rezultaty w tym kierunku osiągnął doktor nauk technicznych. SD Szestakow.

Jednak ostatnio do dyspersji surowców stosuje się silniejszy środek rozdrabniający - hydropulsowe generatory obrotowe, które wykazały wysoką skuteczność w badaniach laboratoryjnych.

W ogólnym przypadku dyspersji cząstek stałych w hydropulsowych generatorach obrotowych towarzyszy działanie hydroperkusyjne,

erozja kawitacyjna i ścieranie w szczelinie pierścieniowej między wirnikiem a stojanem. Jednak mechanizm złożonego wpływu kawitacji hydropulsacyjnej na surowce spożywcze nie został wystarczająco zbadany.

W związku z powyższym istotne jest zbadanie wpływu hydropulsacyjnego zabiegu kawitacyjnego na właściwości organoleptyczne i fizykochemiczne produktów zbożowych.

Cel oraz cele badań.

Celem niniejszych badań było zbadanie cech jakościowych zawiesin zbóż i ich wykorzystania w produkcji żywności.

Aby osiągnąć ten cel, konieczne było rozwiązanie następujących zadań:

określić temperaturę początkową, stosunek składników stałych i ciekłych przed rozdrabnianiem kawitacyjnym oraz maksymalny możliwy czas trwania hydropulsacyjnej obróbki kawitacyjnej ziarna pszenicy;

zbadanie wpływu czasu trwania hydropulsacyjnego mielenia kawitacyjnego na wskaźniki organoleptyczne i fizykochemiczne jakości zawiesin ziarnowych;

badanie wskaźników mikrobiologicznych zawiesin zbóż;

określić zdolność przechowywania zawiesin zbożowych;

ocenić wskaźniki bezpieczeństwa zawiesin zbożowych;

opracowywać receptury i technologie produktów spożywczych z wykorzystaniem zawiesin zbożowych. Oceń towar gotowych produktów;

na podstawie wszystkich powyższych badań określenie optymalnych parametrów hydropulsacyjnej obróbki kawitacyjnej ziarna pszenicy;

przeprowadzić pilotażowe testy nowego produktu zbożowego i ocenić efektywność ekonomiczną proponowanych technologii.

Nowość naukowa.

Uzasadniona naukowo i potwierdzona eksperymentalnie możliwość hydropulsacyjnego rozdrabniania kawitacyjnego ziarna pszenicy w celu uzyskania zawiesiny zbożowej, jako półproduktu, w produkcji artykułów spożywczych.

Wpływ czasu trwania hydropulsu

wpływ kawitacji na właściwości fizykochemiczne i organoleptyczne produktów przetwórstwa ziarna pszenicy.

Po raz pierwszy ujawniono wpływ hydropulsacyjnego zabiegu kawitacyjnego na mikroflorę przetworzonych surowców zbożowych.

Dokonano oceny wskaźników bezpieczeństwa zawiesin ziarnowych otrzymanych metodą hydropulsacyjnego rozdrabniania kawitacyjnego ziarna.

Metodą hydropulsacyjnego rozdrabniania kawitacyjnego ziarna pszenicy wyznaczono optymalne parametry otrzymywania zbożowego półproduktu do wypieku.

Po raz pierwszy pokazano możliwość wykorzystania zawiesiny kiełkującego ziarna pszenicy uzyskanej metodą hydropulsacyjnego mielenia kawitacyjnego w produkcji pieczywa zbożowego.

Po raz pierwszy została opracowana technologia przygotowania placków zbożowych i placków zbożowych na bazie zawiesiny z ziarna mlecznego otrzymanej metodą hydropulsowej obróbki kawitacyjnej ziarna mlekiem.

Praktyczne znaczenie pracy.

Na podstawie przeprowadzonych badań, praktyczne porady o otrzymywaniu zawiesin zbożowych metodą hydropulsacyjnego mielenia kawitacyjnego i ich przechowywaniu.

Przedstawiono przykłady możliwego praktycznego zastosowania zawiesin zbożowych otrzymanych metodą hydropulsacyjnego mielenia kawitacyjnego do produkcji różnych wyrobów piekarniczych: zawiesina z kiełkującego ziarna pszenicy do produkcji chleba zbożowego, zawiesina mleka z ziarna do przygotowania ziarna naleśniki i naleśniki.

Opracowana metoda produkcji chleba pomyślnie przeszła test produkcyjny w piekarni PE „Toropchina N.M.”; sposób robienia naleśników zbożowych - w jadalni AltSTU "Dieta +".

Oczekiwany efekt ekonomiczny wprowadzenia chleba zbożowego wyniesie 155 450 rubli. W roku. Oczekiwany efekt ekonomiczny wprowadzenia placków zbożowych to 8505 rubli. W roku.

Opracowano projekt dokumentacji normatywnej dla chleba zbożowego.

Zatwierdzenie pracy. Wyniki prac zostały ogłoszone na 62. konferencji naukowo-technicznej studentów, doktorantów i młodych naukowców „Horyzonty edukacji” w 2004 r., na 64. konferencji naukowo-technicznej studentów, doktorantów i młodych naukowców „Horyzonty edukacji” w 2006 r. Jest 10 publikacji, w tym 3 doniesienia na konferencjach, 7 artykułów.

Struktura i zakres prac. Praca doktorska składa się ze wstępu, przeglądu literatury, opisu obiektów i metod badań, wyników dyskusji i ich analizy, opisu przykładów możliwego praktycznego wykorzystania zawiesin zbożowych w wypieku, wniosków, wykaz bibliograficzny składający się z 222 pozycji, w tym 5 zagranicznych oraz 6 załączników. Praca przedstawiona jest na 145 stronach testu maszynowego, zawiera 23 ryciny i 40 tabel.

Mleko jako środek zwiększający wartość odżywczą produktów przetwórstwa zbóż

W praktyce światowej coraz bardziej rozpowszechnione są prace nad tworzeniem wyrobów piekarniczych, charakteryzujących się wysoką zawartością substancji biologicznie czynnych. W teorii i praktyce wypieku zidentyfikowano dwa kierunki zwiększania wartości biologicznej produktów spożywczych ze zbóż.

Jednym z tych obszarów jest wzbogacanie produktów surowcami zawierającymi duża liczba białko, minerały, witaminy. Realizuje się to poprzez tworzenie pieczywa wzbogaconego produktami mlecznymi, koncentratami sojowymi, mączką rybną, witaminami itp.

Drugim kierunkiem jest wykorzystanie wszystkich możliwości tkwiących w naturze w ziarnie, ponieważ podczas rozdrabniania odmian znaczna część przydatne substancje ziarno jest stracone.

Mleko i produkty jego przetworzenia to cenne surowce białkowe i zawierające cukier. W procesie produkcji śmietany z mleka w wyniku separacji powstaje mleko odtłuszczone. Produktem ubocznym produkcji masła ze śmietany jest maślanka. Przy produkcji sera, twarogu i kazeiny powstaje serwatka. Wszystkie wymienione produkty mogą być wykorzystywane do wypieku zarówno w postaci naturalnej, jak i po specjalnej obróbce.

Jednym z najbardziej niedoborowych składników diety jest wapń. Chleb jest ograniczonym źródłem wapnia. W związku z tym produkty mleczne są wykorzystywane do zwiększenia zawartości wapnia.

Mleko to złożony system polidyspersyjny. Rozproszone fazy mleka, które stanowią 11…15%, są w stanie jonowo-molekularnym (sole mineralne, laktoza), koloidalnym (białka, fosforan wapnia) i gruboziarnistym (tłuszcz). Medium dyspersyjnym jest woda (85...89%)). Orientacyjna zawartość niektórych składników w krowie mleko przedstawiono w tabeli 1.1.

Skład chemiczny mleko jest niestabilne. Zależy to od okresu laktacji zwierząt, rasy zwierząt gospodarskich, warunków żywienia i innych czynników. Największym zmianom ulega ilość i skład tłuszczu. W okresie masowego wycielenia krów (marzec-kwiecień) mleko ma obniżoną zawartość tłuszczu i białka, aw październiku-listopad - maksymalną.

Tłuszcz w postaci kulek o średnicy od 1 do 20 mikronów (główna ilość - o średnicy 2...3 mikronów) tworzy emulsję w nieschłodzonym mleku, a dyspersję z częściowo utwardzonym tłuszczem w schłodzonym mleku. Tłuszcz mleczny jest reprezentowany głównie przez mieszane triglicerydy, których jest ponad 3000. Triglicerydy składają się z pozostałości ponad 150 nasyconych i nienasyconych Kwasy tłuszczowe. Tłuszczowi mlecznemu towarzyszą substancje tłuszczopodobne: fosfolipidy i sterole. Fosfolipidy są estry gliceryna, kwasy tłuszczowe o dużej masie cząsteczkowej i kwas fosforowy. W przeciwieństwie do trójglicerydów nie zawierają nasyconych kwasów tłuszczowych o niskiej masie cząsteczkowej, ale przeważają kwasy wielonienasycone. Najczęstsze w mleku to lecytyna i kefalina.

Białka mleka (3,05...3,85%) są niejednorodne pod względem składu, zawartości, właściwości fizykochemicznych i wartości biologicznej. W mleku są dwie grupy białek różne właściwości: kazeina i białka serwatkowe. Pierwsza grupa, gdy mleko zakwasza się do pH 4,6 w 20C, wytrąca się, druga - w tych samych warunkach pozostaje w serwatce.

Kazeina, która stanowi 78 do 85% całkowitej zawartości białka w mleku, ma postać cząstek koloidalnych lub miceli; Białka serwatkowe występują w mleku w stanie rozpuszczonym, ich ilość wynosi od 15 do 22% (około 12% albuminy i 6% globuliny). Frakcje kazeinowe i białka serwatkowe różnią się masą cząsteczkową, zawartością aminokwasów, punktem izoelektrycznym (IEP), składem i cechami struktury.

Skład elementarny białek mleka jest następujący (%): węgiel - 52...53; wodór - 7, tlen - 23, azot - 15,4 ... 15,8, siarka - 0,7 ... 1,7; kazeina zawiera również 0,8% fosforu.

Węglowodany mleczne są reprezentowane przez cukier mleczny (laktozę), dwucukier składający się z cząsteczek glukozy i galaktozy, a także cukry proste(glukoza, galaktoza), estry fosforanowe glukozy, galaktozy, fruktozy.

Cukier mleczny zawarty jest w mleku w postaci rozpuszczonej w formie a- i jB, a forma „- charakteryzuje się mniejszą rozpuszczalnością niż forma /?. Obie formy mogą się zmieniać od jednej do drugiej. Cukier mleczny jest około pięć razy mniej słodki niż sacharoza, ale nie ustępuje tej ostatniej pod względem wartości odżywczych i jest prawie całkowicie przyswajalny przez organizm.

Minerały są reprezentowane w mleku przez sole kwasów organicznych i nieorganicznych. Dominują sole wapnia (zawartość 100...140 mg%) i fosfor (95...105 mg%). Ponadto mleko zawiera pierwiastki śladowe: mangan, miedź, kobalt, jod, cynk, cynę, molibden, wanad, srebro itp. Zawartość witamin w mleku zależy od rasy zwierząt, okresu laktacji i innych czynników.

Statystyczne przetwarzanie danych eksperymentalnych

W celu uzyskania matematycznego modelu badanego procesu, uwzględniającego zmianę kilku czynników wpływających na ten proces, zastosowano metody matematycznego planowania eksperymentu.

Aby zrealizować jeden z kierunków, trzeba było najpierw wykiełkować ziarno pszenicy. Dlatego początkowo w toku tych badań określono optymalny sposób przygotowania ziarna pszenicy. Jednocześnie postawiono temu procesowi następujące wymagania: sposób przygotowania ziarna nie powinien mieć negatywnego wpływu na jego wartość odżywczą i biologiczną; metoda powinna być prosta i niezbyt czasochłonna, jej wdrożenie nie powinno wymagać skomplikowanego, drogiego sprzętu i dodatkowego personelu, aby w razie potrzeby każde przedsiębiorstwo mogło przeprowadzić kiełkowanie przy minimalnym ponownym wyposażeniu i przy minimalnych kosztach finansowych.

Jak wykazała analiza danych literaturowych, tradycyjnie do dyspersji w celu uzyskania masy ziarna, ziarno poddaje się moczeniu przez 6-48 godzin, któremu towarzyszy wstępne kiełkowanie ziarna. Główny kierunek procesów biochemicznych w kiełkującym ziarnie polega na intensywnej hydrolizie związków wielkocząsteczkowych osadzonych w bielmie i przeniesieniu ich do stanu rozpuszczalnego, dostępnego do zasilania rozwijającego się zarodka.

Jednak tworzenie składników odżywczych podnoszących wartość odżywczą kiełkującego ziarna nie następuje natychmiast. Początkowemu etapowi kiełkowania (ukrytego kiełkowania lub fermentacji) towarzyszy spadek ilości substancji o niskiej masie cząsteczkowej spożywanych przez rosnący zarodek. Tak więc przy moczeniu przez 12 godzin zawartość cukrów w ziarnie zmniejsza się prawie 1,5 raza, a zawartość dekstryn około 1,7 raza. Zawartość witaminy C na początkowych etapach kiełkowania zmniejsza się prawie 1,5 raza. Doświadczenia pokazują jednak, że po 12 godzinach moczenia ziarna zawartość cukrów i dekstryn w badanych próbkach zaczęła rosnąć.

W konsekwencji kolejnemu etapowi kiełkowania ziarna towarzyszy akumulacja substancji niskocząsteczkowych, w tym witamin, w wyniku wzrostu aktywności enzymatycznej, prowadzącej do hydrolizy związków wielkocząsteczkowych. Jednak zbyt długie moczenie (ponad jeden dzień) prowadzi do intensywnego rozwoju mikroflory bakteryjnej, pleśni i pojawienia się ostrego, kwaśnego zapachu. Dlatego po przeanalizowaniu wszystkich informacji przyjęto następujące parametry przygotowania ziarna: czas moczenia – 24 godziny; kluczowa temperatura wody - 25C.

Takie moczenie zapewnia początkowe kiełkowanie ziarna z tworzeniem składników odżywczych i nie zwiększa znacząco mikroflory ziarna. 3.2 Otrzymywanie zawiesin zbożowych. Wyznaczanie temperatury początkowej, interwały próbkowania

Podstawowym zadaniem badań eksperymentalnych było określenie możliwego czasu trwania obróbki kawitacyjnej ziarna oraz określenie odstępów próbkowania do dalszych badań laboratoryjnych. Aby rozwiązać ten problem, przeprowadzono eksperymenty próbne w celu uzyskania zawiesiny ziaren.

Obróbka kawitacyjna ziarna została przeprowadzona na bazie przedsiębiorstwa LLC "Technocomplex" z siedzibą pod adresem Barnauł, ul. Karaganda, dom 6.

W momencie, gdy otwór wirnika jest blokowany przez boczne ścianki stojana, następuje gwałtowny wzrost ciśnienia na całej długości cylindrycznych otworów wirnika (bezpośredni młot wodny), co sprzyja „zapadaniu się” pęcherzyków kawitacyjnych w strefie A.

W strefie B stałe nadciśnienie sprzyja intensywnemu „zapadaniu się” pęcherzyków kawitacyjnych. Jak już omówiono w rozdziale 1.1, zamknięcie pęcherzyków kawitacyjnych przyczynia się do niszczenia ziarna.

Proces mielenia prowadzono w trybie recyrkulacji. Stosunek części stałych i ciekłych wynosił 1:2. Zwiększenie frakcji stałej w mieszaninie jest niemożliwe ze względu na techniczne cechy instalacji kawitacyjnej. Zwiększenie fazy ciekłej jest niewłaściwe z punktu widzenia wartości odżywczej otrzymanego produktu.

Do eksperymentów użyto zwykłej zimnej wody wodociągowej o temperaturze 20C. Zmiana temperatury początkowej jest niepraktyczna, ponieważ wymaga dodatkowych inwestycji materiałowych i czasu poświęconego na ogrzewanie lub chłodzenie, co znacznie wydłuży proces technologiczny i zwiększy koszt produktu końcowego. Badania eksperymentalne wykazały, że możliwy czas trwania obróbki kawitacyjnej ziarna pszenicy wynosi 5 minut dla zawiesin wodno-ziarnistych i mlecznych oraz 5,5 minut dla zawiesiny kiełkującego ziarna pszenicy. W tym samym czasie końcowa temperatura zawiesin zbożowych osiągnęła 60-65°C.

Dalsza obróbka ziarna jest niemożliwa, ponieważ podczas mielenia kawitacyjnego znacznie wzrasta lepkość produktu, który pod koniec procesu nabiera konsystencji ciasta, w wyniku czego rura ssąca instalacji nie jest w stanie zaciągnąć w przetworzonej mieszaninie i proces zatrzymuje się.

Badanie wpływu leczenia kawitacyjnego na kwasowość

Zmiana kwasowości zawiesin ziaren podczas kawitacji Analizując wyniki można stwierdzić, że w wyniku kawitacji kwasowość produktów w pierwszej minucie obróbki kawitacyjnej gwałtownie wzrasta w porównaniu z wartością początkową 2 - 2,5 razy. Ale dalej w trakcie procesu spada do 1,6 stopnia dla zawiesiny wodno-ziarnowej, do 2,1 stopnia dla zawiesiny z kiełkującego ziarna pszenicy i do 2,4 stopnia dla zawiesiny z ziarna mlecznego.

Można to tłumaczyć faktem, że występowaniu kawitacji towarzyszy powstawanie wolnych rodników OH-, NCb-, N-, a także końcowych produktów ich rekombinacji H2C2, HNCb, HN03, które zakwaszają środowisko. Ponieważ jednak w wyniku pulsacji i zapadania się jednego pęcherzyka kawitacyjnego powstaje około 310 par rodników, głównie OH-, a powstały w trakcie procesu wodór częściowo ulatnia się w miarę postępu procesu, liczba grup hydroksylowych wzrasta, co prowadzi do alkalizacji podłoża i spadku kwasowości.

Węglowodany są głównymi zasobami energetycznymi skoncentrowanymi w komórkach bielma ziarniaka. Pod względem ilości łatwo przyswajalnych węglowodanów produkty zbożowe zajmują pierwsze miejsce wśród innych produktów spożywczych dla ludzi. Wartość węglowodanów w proces technologiczny przetwórstwo zboża, a zwłaszcza wykorzystanie ziarna w procesie przygotowania ciasta, jest bardzo duże.

W pracy badaliśmy wpływ hydropulsacyjnego zabiegu kawitacji na zmianę kompleksu węglowodanowego ziarna pszenicy. W celu oceny zachodzących zmian oznaczono zawartość skrobi, dekstryn, sacharozy i cukrów redukujących.

Skrobia odgrywa najważniejszą rolę w procesie wyrabiania ciasta i pieczenia chleba. Wyniki badań przedstawione na rysunku 3.5 wskazują, że hydropulsacyjna obróbka kawitacyjna ziarna przyczynia się do destrukcji zawartej w nim skrobi.

Maksymalne zmniejszenie ilości skrobi obserwuje się w zawiesinie kiełkujących ziaren pszenicy. Wynika to z faktu, że w wyniku kiełkowania gwałtownie wzrasta działanie enzymów zbożowych, proces rozpuszczania złożonych substancji osadzonych w bielmie zaczyna się od tworzenia prostszych. W związku z tym skrobia jest przekształcana w dekstryny i maltozę. Dlatego jeszcze przed dostarczeniem kiełkującego ziarna do obróbki kawitacyjnej zawartość w nim skrobi była niższa o 6-8% w porównaniu do pierwotnego ziarna pszenicy, a ułamek masowy dekstryny - wyższe.

Zawartość sacharozy w ziarnie jest znikoma, a glukozy i fruktozy w ziarnie normalnie dojrzewającym i przechowywanym w warunkach niskiej wilgotności jest znikoma. Zwiększa się znacznie tylko podczas kiełkowania. Dlatego szczególnie ważny był znaczny wzrost cukrów w zawiesinach podczas procesu kawitacji. Skutki tych zmian przedstawiono na wykresach 3.7 i 3.8. 1,2 i 3 4 5

Zmiany zawartości sacharozy Szczególnie istotna w procesie kawitacji wzrosła zawartość cukrów redukujących: 5-7-krotnie w porównaniu z wartościami początkowymi, natomiast ilość sacharozy tylko 1,2-1,5-krotnie. Po pierwsze wynika to z faktu, że końcowym produktem hydrolizy skrobi są cukry redukujące. Po drugie, równolegle z rozpadem skrobi po podgrzaniu w obecności niewielkiej ilości kwasy spożywcze hydroliza samej sacharozy następuje wraz z powstawaniem cukrów redukujących (glukoza, fruktoza).

Główną część cukrów zbożowych stanowią trisacharydy rafinozy, glukodifruktoza i glukofruktany, które są łatwo hydrolizowanymi oligosacharydami o różnej masie cząsteczkowej. Podobno to oni podczas hydrolizy podczas kawitacji zapewnili wzrost ilości sacharozy.

Na zwiększenie zawartości cukrów w zawiesinie mleka z ziarnami w porównaniu z produktami wodno-ziarnowymi najwyraźniej miały wpływ cukry zawarte w samym mleku.

Tak więc obróbka kawitacyjna ziarna pszenicy powoduje znaczące pozytywne zmiany w strukturze jego kompleksu węglowodanowego. Znaczenie tego faktu wynika z faktu, że przy tradycyjnej dyspersji ziarna stopień rozdrobnienia ziarna nie zapewnia odpowiedniej intensywności tworzenia się cukru i gazu podczas fermentacji ciasta. Aby poprawić jakość ciasta zbożowego, proponuje się dodanie cukru, koncentratów fosfatydów, środków powierzchniowo czynnych (lecytyna, cukier tłuszczowy). Można przypuszczać, że zastosowanie tej technologii w wypieku chleba pozwoli na intensywną fermentację ciasta bez wprowadzania dodatkowych dodatków, a jedynie kosztem cukrów własnych ziarna. 3.7 Oznaczanie zawartości białka

Jak wiadomo, około 25-30% całkowitego zapotrzebowania organizmu ludzkiego na białka pokrywają produkty przetwórstwa zbóż. Jednocześnie to właśnie frakcje białkowe decydują o właściwościach technologicznych produktów przetwórstwa zbóż, zdolności do produkcji pieczywa wysokiej jakości oraz makaron. Jest więc jasne, że badanie białek ziarna w procesie kawitacji jest jednym z najważniejszych zadań.

Badania nad wpływem obróbki kawitacji akustycznej na zawartość białka całkowitego, przeprowadzone przez S.D. Szestakowa, wskazują na jego wzrost. Zgodnie z jego teorią, gdy woda aktywowana kawitacją wchodzi w interakcję z pokruszoną masą zawierającą białko zwierzęce lub roślinne, następuje intensywna reakcja jej uwodnienia - połączenie cząsteczek wody z biopolimerem, zakończenie jej niezależnego istnienia i przekształcenie w część tego białka. Według akademika Vernadsky'ego V.I. związana w ten sposób woda staje się integralną częścią białek, czyli naturalnie zwiększa ich masę, gdyż łączy się z nimi w wyniku działania mechanizmów podobnych do tych, jakie zachodzą w żywej przyrodzie w procesie ich syntezy.

Ponieważ dotychczas nie prowadzono badań nad wpływem kawitacji hydropulsacyjnej na zawartość białka w zawiesinach zbożowych, konieczne było określenie stopnia tego efektu. W tym celu zgodnie ze standardową metodą oznaczono zawartość białka w wybranych próbkach produktu zbożowego. Wyniki oznaczeń przedstawiono na rysunku 3.9.

Weryfikacja produkcyjna technologii produkcji pieczywa z wykorzystaniem zawiesiny wodno-ziarnowej

Wyniki kompleksowych badań nad zastosowaniem zawiesiny wodno-ziarnowej z kiełkującego ziarna pszenicy jako składnika recepturowego pieczywa wykazały, że jej zastosowanie umożliwia uzyskanie wyrobów piekarniczych o wysokiej wartości odżywczej, o dobrych parametrach organoleptycznych i fizykochemicznych.

Testy produkcyjne proponowanej technologii przeprowadzono w piekarni PE "Toropchina N.M." (Załącznik 4)

Ocena parametrów organoleptycznych i fizykochemicznych gotowy chleb przedstawione w tabeli 4.5 zostały przeprowadzone zgodnie ze standardowymi metodami podanymi w rozdziale 2.

Na podstawie istniejącej piekarni PE "Toropchina N.M.", znajdującej się pod adresem Terytorium Ałtaju, Rejon Pierwomajski, z. Łogowskoje, ul. Titova, dom 6a, organizowana jest produkcja chleba zbożowego na bazie zawiesiny wodno-ziarnowej.

Piekarnia produkuje chleb z mąki pszennej pierwszego gatunku, krojonych bochenków i drobiazgów piekarniczych. Wydajność piekarni wynosi 900 kg/dobę wyrobów piekarniczych. Powierzchnia tej piekarni pozwala na postawienie linii do produkcji pieczywa zbożowego. Surowce - mąkę dostarcza Melnitsa LLC, z siedzibą w miejscowości Sorochi Log, zboże - SEC "Bugrov i Ananyin".

Chleb zbożowy będzie sprzedawany w piekarni oraz w kilku okolicznych sklepach. Dla chleba zbożowego nie ma znaczących konkurentów, ponieważ nie ma przedsiębiorstw produkujących takie produkty.

Piekarnia PE "Toropchina N.M." podczas swojej pracy zrekompensował jej początkowy koszt. Wartość rezydualna to 270 tysięcy rubli. Produkcja chleba zbożowego stanowi jedną szóstą produkcji piekarni. W ten sposób jedna szósta kosztów budowy przypada na linię do produkcji chleba zbożowego. To 45 tysięcy rubli. Do produkcji chleba zbożowego na bazie zawiesiny wodno-ziarnistej należy dokupić: sprzęt technologiczny: instalacja kawitacyjna do mielenia materiałów organicznych (dyspergator Petrakov), dyspergator Binatone MGR-900, kąpiel blokująca. Reszta sprzętu znajduje się w przedsiębiorstwie i może być wykorzystana do produkcji chleba zbożowego.

Amortyzacja naliczana jest zgodnie z okresem użytkowania składnika aktywów trwałych. Budynki i budowle należą do grupy amortyzacji 6 z okresem użytkowania od 10 do 15 lat, ponieważ budynek nie jest nowy. Okres użytkowania budynku wynosi 12 lat. Sprzęt należy do 5 grupy amortyzacyjnej z okresem użytkowania od 7 do 10 lat.

Do przygotowania placków zbożowych i naleśników zaproponowano zastąpienie mleka i mąki zawiesiną z ziarna mleka. Obliczenie receptury produktów zbożowych oparto na ilości mleka 1040 g na naleśniki i 481 g na naleśniki. Ponieważ obróbka kawitacyjna ziarna pszenicy mlekiem odbywa się w stosunku 1: 2, ziarna pobrano o połowę mniej, to znaczy 520 g na naleśniki i 240 g na naleśniki. Resztę surowców pobrano w takiej samej ilości jak w oryginalnej recepturze. Jednak wilgotność ciasta na naleśniki i naleśniki powinna wynosić 65-75%. Dlatego w razie potrzeby można dodać niewielką ilość mąki, aby uzyskać ciasto o optymalnej konsystencji. Ilość dodatku obliczono na podstawie wilgotności surowca. Tak więc przepis na naleśniki zbożowe i naleśniki jest następujący.

Do ciasta dozowano zawiesinę, drożdże i cukier, ciasto zagniatano i umieszczono w termostacie na 90 minut w temperaturze 32°C w celu fermentacji. Po czasie fermentacji ciasta dodawano do niego wszystkie pozostałe surowce zgodnie z recepturą i ciasto było zagniatane.

Następnie wypiekano naleśniki i placki. Placki i placki wypiekano na piecu laboratoryjnym, na patelni w średniej temperaturze 270°C. Czas pieczenia jednego naleśnika wynosił średnio 1,5 minuty, czas pieczenia jednego naleśnika 3 minuty.

W wyniku pieczenia stwierdziliśmy, że z ostatniej zawiesiny nie da się zrobić naleśników. Ciasto wylewane na te zawiesiny na patelnię pieni się, rozsmarowuje, skleja i nie jest usuwane z patelni.