VchodVyužitie kavitačnej vody v potravinárskom priemysle. Spôsob získavania kŕmnej melasy
Javy kavitácie sú v hydrodynamike známe ako javy, ktoré ničia konštrukcie hydraulických strojov, lodí a potrubí. Kavitácia sa môže vyskytnúť v kvapaline pri turbulentnom prúdení, ako aj pri ožarovaní kvapaliny ultrazvukovým poľom excitovaným ultrazvukovými žiaričmi. Tieto metódy získania kavitačného poľa sa používali pri riešení technologických problémov v priemysle. Ide o problémy disperzie materiálov, miešania nemiešateľných kvapalín, emulgácie. Ale kvôli vysokým nákladom na zariadenia a pevnostným charakteristikám žiaričov sa tieto technológie v ruskom priemysle veľmi nepoužívajú.
Navrhované riešenie týchto technologických problémov je založené na spojitých hydraulických strojoch na vytvorenie kavitačného poľa v prúde tekutiny. Na rozdiel od tradičné metódy získanie kavitačného poľa pomocou ultrazvukových prístrojov a hydrodynamických píšťal, tieto hydraulické stroje umožňujú získať kavitačné pole v akejkoľvek kvapaline, s rôznymi fyzikálnymi parametrami a s danými frekvenčnými charakteristikami. Tým sa rozširuje geografia použitia týchto strojov pre ich využitie v priemyselných technologických procesoch. Tieto stroje, ktoré vývojári bežne nazývajú „kavitátory“, môžu byť použité v takých odvetviach, ako je potravinársky priemysel, na získavanie tekutých produkty na jedenie(napríklad: majonéza, šťavy, rastlinné oleje, mliečne výrobky, kŕmne prísady, krmivo pre zvieratá atď.); ako chemický priemysel (výroba farieb a lakov), získavanie hnojív pre poľnohospodárstvo; v stavebníctve (na obohatenie hliny, zlepšenie kvality betónu, získanie nových stavebných materiálov z konvenčných kompozitov).
Boli vykonané aj niektoré štúdie o kavitačnom efekte týchto strojov, keď sa používajú ako tepelné čerpadlá. Výroba tepelnej energie je založená na uvoľňovaní energie pri porušení medzimolekulových väzieb kvapaliny pri jej prechode navigačným poľom. Rozsiahly výskum v tejto oblasti môže viesť k novej generácii tepelných jednotiek, ktoré budú mať autonómiu a širokú škálu aplikácií na vykurovanie budov a štruktúr malého objemu, vzdialených od vykurovacích rozvodov a dokonca aj elektrických vedení.
V oblasti energetiky sa tieto stroje využívali na výrobu nových druhov palív: umelého vykurovacieho oleja, briketovaného paliva s ekologickými spojivami z prírodnej rašeliny, ako aj v technológiách na využitie klasických palív (olej, solárny olej, vykurovací olej ) ušetriť 25 % spotreby týchto palív 30 % existujúcich nákladov.
- Použitie kavitátora na získanie štiav, kečupov zo zeleniny a ovocia, bobúľ, ktoré obsahujú malé semená, ktoré sa pri výrobe produktu ťažko oddeľujú. Kavitátor umožňuje vyrábať šťavy z bobúľ, ako sú maliny, ríbezle, rakytník, spracovanie bobúľ bez oddeľovania semien, ktoré sú rozptýlené až do veľkosti častíc 5 mikrónov a sú penovou zložkou vo výrobkoch.
- Použitie kavitátora v technológii získavania rastlinné oleje umožňuje zvýšiť výnos ropy a produktivitu zariadenia. Táto technológia umožňuje získať olej z akýchkoľvek rastlinných štruktúr obsahujúcich olej, ako aj získať penivé kŕmne prísady pre hospodárske zvieratá.
- Technologická linka na prípravu majonézy.
- Technologická linka na výrobu oleja a kŕmnych prísad zo smrekových konárov ihličnatých stromov.
- Kavitačné zariadenia umožňujú získavať nové druhy krmív z odpadu zo spracovania rašeliny a obilia.
- Z rašeliny pomocou kavitátorov zo zeleniny a z obilnín získate aj plnohodnotné hnojivá pre poľnohospodárskych výrobcov, ide o takzvané „humáty“.
II. Energia - Získavanie kvapalného paliva z výroby odpadového uhlia a rašeliny. Palivo môže slúžiť ako náhrada vykurovacieho oleja. (Rašelino-uhoľné palivo).
- Technologická linka na výrobu rašelino-pilinových brikiet a stavebných materiálov.
- Výroba sorbentov pre ropné produkty.
- Existujú predbežné štúdie o využití kavitátorov na výrobu motorových palív a olejov z ropy bez praskania priamo na nekomerčných vrtoch.
- Použitie kavitátorov na automonopolné vykurovanie priestorov ako ohrievač chladiva s nízkym výkonom do 100 kW.
III. Stavebníctvo - Technológia získania vysokokvalitného náterového a lakovacieho materiálu sa testuje s ohľadom na jemnú disperziu plnív a farbív.
- Technologická linka na výrobu sušiacich olejových, disperzných a vodou riediteľných farieb.
- Sľubné môže byť použitie kavitátorov na získanie nových stavebných materiálov:
- betóny a malty so zvýšenou pevnosťou;
- obohacovanie ílov na výrobu tehál. - Kavitátory možno použiť na čistenie kovov a častí od hrdze, vodného kameňa atď.
- Kavitátory môžu byť použité ako miešačky pre bežne nemiešateľné komponenty a získavanie homogénnych štruktúr v potravinárskom a chemickom priemysle.
IV. Iné - Bola vyvinutá jednotka na výrobu pary pomocou elektriny. Naparovač je možné použiť na výrobu krmív, stavebných materiálov, sterilizáciu a pod.
- Čistenie odpadových vôd s výrobou paliva zo sedimentárnych materiálov. Čistenie vody z ropných produktov.
Spôsob sa týka výroby krmiva pre zvieratá. Metóda spočíva vo vlhčení, mletí a enzymatickej hydrolýze zrna, pričom pomer zrna k vode je 1:1, teplota vody je 35-40°C a α-amyláza 1,0-1,5 jednotiek/g škrobu a xylanáza sú používané ako enzýmy 1-2 jednotky/g celulózy. Spôsob umožňuje získať produkt obsahujúci ľahko stráviteľné sacharidy. 1 tab.
V súčasnosti sa v chove zvierat využíva melasa získaná z odpadu z výroby cukru. Táto melasa, získaná kyslou hydrolýzou, obsahuje 80 % pevných látok a má vysokú koncentráciu glukózy.
Použitie repnej melasy ako krmiva pre zvieratá je dobre známe. Vzhľadom na vysoký obsah kalórií týchto produktov sa ich použitie v krmivách neustále zvyšuje. Melasa je však viskózna kvapalina, a preto sa ťažko spracováva. Pri výrobe krmiva sa musí zohriať. Okrem toho melasa obsahuje veľmi málo dusíka, fosforu a vápnika a nespĺňa bielkovinové potreby hospodárskych zvierat.
Preto sa v posledných 20 rokoch v chove zvierat využíva melasa získaná z obilia alebo škrobu enzymatickou hydrolýzou.
V súčasnosti sa enzymatická hydrolýza materiálov obsahujúcich škrob uskutočňuje s predúprava suroviny pri vysokom tlaku 4-5 kgf/cm 2 počas 120 min.
Pri takejto predúprave zrna dochádza k napučiavaniu, želatinizácii, deštrukcii škrobových zŕn a oslabeniu väzby medzi molekulami celulózy, prechodu niektorých celuláz a amylázy do rozpustnej formy, čím sa zvyšuje povrch dostupný pre enzýmy a hydrolyzovateľnosť. materiálu sa výrazne zvyšuje.
Medzi nevýhody tohto spôsobu patria vysoké teploty a dĺžka spracovania, ktoré vedú k deštrukcii xylózy za vzniku furfuralu, hydroxymetylfurfuralu a degradácii časti cukrov. Existuje aj spôsob prípravy krmiva, napríklad podľa A.S. 707560, ktorý zahŕňa navlhčenie zrna v prítomnosti amylázy a potom sploštenie, temperovanie a sušenie hotového výrobku. Pri tejto metóde sa len do 20 % pôvodného obsahu škrobu premení na dextrín a do 8 – 10 % na redukujúce cukry (ako maltóza, glukóza).
Navrhuje sa podobný spôsob spracovania obilia na krmivo (A.S. No. 869745), ktorý zahŕňa spracovanie obilia ako A.S. 707560, ale líši sa tým, že sploštené zrno sa po temperovaní dodatočne ošetrí enzýmovým prípravkom glukamorín v množstve 2,5 až 3,0 % hmotn. škrobu počas 20 až 30 minút. Percento redukujúcich cukrov v produkte sa zvyšuje na 20,0-21,3%.
Ponúkame kvalitu Nový produkt s ľahko stráviteľnými sacharidmi - pšeničná (ražná) melasa získaná enzymatickou hydrolýzou.
Kŕmna melasa je produktom neúplnej hydrolýzy škrobu a celulózy (hemicelulózy a vlákniny). Obsahuje glukózu, maltózu, tri- a tetrasacharidy a dextríny rôznych molekulových hmotností, bielkoviny a vitamíny, minerály, t.j. všetko, na čo je bohatá pšenica, raž a jačmeň.
Dochucovacou prísadou môže byť aj kŕmna melasa, pretože. obsahuje glukózu, ktorá je potrebná pri pestovaní mladých hospodárskych zvierat.
Chuť, sladkosť, viskozita, hygroskopickosť, osmotický tlak, fermentovateľnosť hydrolyzátov závisia od relatívnych množstiev prvých štyroch skupín uhľohydrátov uvedených vyššie a všeobecne závisia od stupňa hydrolýzy škrobu a celulózy.
Na hydrolýzu celulózy a škrobu boli použité komplexné enzýmové prípravky: amylosubtilín G18X, celloviridin G18X, xylanáza, glukavamorín G3X.
Ponúkame tiež nový spôsob spracovania obilia (raže, pšenice) a získavania kŕmnej melasy pomocou kavitácie so súčasným pôsobením enzýmového komplexu.
Spôsob spracovania obilia prebieha v špeciálnom kavitátorovom aparáte, čo je rotujúca nádoba s perforovaným bubnom, v ktorej prebieha kavitačný proces, založený na vysokointenzívnych hydrodynamických osciláciách v kvapalnom prostredí, sprevádzaných 2 typmi javov:
hydrodynamický
akustické
s tvorbou veľkého množstva kavitačných bublín-kavern. V kavitačných bublinách dochádza k silnému zahrievaniu plynov a pár, ku ktorému dochádza v dôsledku ich adiabatického stlačenia pri kavitačnom kolapse bublín. V kavitačných bublinách sa koncentruje sila akustických kmitov kvapaliny a kavitujúce žiarenie mení fyzikálno-chemické vlastnosti látky nachádzajúcej sa v blízkosti (v tomto prípade je látka rozdrvená na molekulárnu úroveň).
Príklad 1: Zrno sa predbežne nahrubo pomelie v drviči krmiva s veľkosťou častíc nie väčšou ako 2-4 mm, potom sa frakčne zmieša s vodou privádzanou do kavitátora. Pomer obilia a vody je 1:1 hmotnostných dielov, resp. Teplota vody 35-40°C. Čas zotrvania suspenzie zrna a vody v kavitátore nie je dlhší ako 2 sekundy. Kavitátor je pripojený k zariadeniu, v ktorom sa pH a teplota udržiavajú pomocou automatického riadenia. Objem reakčnej zmesi v aparatúre závisí od výkonu kavitátora a pohybuje sa od 0,5 do 5 m3.
Po nakŕmení polovičného množstva obilia sa do kavitátora privádza komplex enzýmov: - bakteriálna amyláza 1,0-1,5 jednotiek/g škrobu a xylanázy - 1-2 jednotky/g celulózy.
Počas kavitácie sa teplota reakčnej hmoty udržiava v rozmedzí 43-50 °C a pH 6,2-6,4. pH zmesi sa udržiava kyselinou chlorovodíkovou alebo sódou. Po 30 až 40 minútach kavitácie sa zriedená jemná suspenzia s veľkosťou častíc nie väčšou ako 7 mikrónov zahreje na teplotu želatinácie pšeničného škrobu 62 až 65 °C a udržiava sa pri tejto teplote 30 minút bez kavitácie. Potom sa zoskupená hmota opäť uvedie do kavitačného režimu na 30-40 minút. Kavitačný proces je ukončený vzorkou jódu, produkt je odoslaný na scukorenie do väčšej nádoby s miešadlom. Pre ďalšiu sacharifikáciu reakčnej hmoty pridajte glukavamorín G3X rýchlosťou 3 jednotky/g škrobu. Proces sacharifikácie sa uskutočňuje pri teplote 55-58 °C a pH 5,5-6,0, 43-50 °C a pH 6,2-6,4 a ďalšie scukorenie výslednej zmesi sa uskutočňuje glukovamorínom GZH rýchlosťou 3 jednotiek/g škrobu pri teplote 55-58 °C a pH 5,5-6,0.
SPRACOVANIE: TECHNOLÓGIE A VYBAVENIE
MDT 664:621.929.9 V.I. Lobanov,
V.V. Trushnikov
VÝVOJ KONTINUÁLNEHO MIEŠAČA SO SAMOČISTIACIMI PRACOVNÝMI TELESAMI
V údenárskom a mäsovom priemysle sa surovina po zomletí zmieša so zložkami receptúry, aby sa získali homogénne systémy. Potreba tejto operácie môže vzniknúť aj pri miešaní rôznych komponentov, na miešanie surovín na určitú konzistenciu, v procese prípravy emulzií a roztokov, aby sa zabezpečil homogénny stav produktu po určitú dobu, v prípade, že potrebné na zintenzívnenie procesov prenosu tepla a hmoty.
V mäsovom priemysle sa najpoužívanejšie mechanické miešanie používa ako hlavné (vo výrobe klobásové výrobky, plnené konzervy a polotovary) alebo príbuzné (pri výrobe solených a údených mäsové výrobky, potravinárske a technické tuky, lepidlo, želatína, spracovanie krvi) operácie.
Na miešanie sa používajú mixéry, mixéry na mäso, mixéry na mäso atď.. Prvé dve skupiny strojov sa zaraďujú medzi dávkové zariadenia. Miešačky môžu byť kontinuálne alebo prerušované.
Po zvážení návrhov domácich a zahraničných mixérov sme dospeli k záveru, že všetky majú významné nevýhody - lepenie materiálov
riál na pracovných orgánoch v procese miešania (adhézia) a nízka produktivita.
Na katedre MSSP bol urobený pokus o vytvorenie kontinuálnej miešačky mletého mäsa so samočistiacimi pracovnými telesami (prihláška na patent č. dielne firmy CONVICE) a veľkých pobočiek, čo je dôležité pre súčasnú etapu ekonomického rozvoja. našej krajiny, keď až 60 % všetkých produktov živočíšnej výroby na trhu zabezpečujú dcérske farmy.
Navrhovaná miešačka na viskózne materiály pozostáva z puzdra 1 (obr. 1), vyrobeného na ráme 2, v ktorom sú inštalované pracovné telesá 3, z ktorých každé pozostáva z hriadeľa 4 s dvoma pracovnými lopatkami 5, vyrobenými po dĺžke pracovné teleso pozdĺž špirálovej línie s uhlom zdvihu v rozmedzí 0 ° 30 "-0 ° 50", zatiaľ čo skrutka jedného pracovného telesa je skrútená v smere hodinových ručičiek a druhá - proti smeru hodinových ručičiek. Pohon 6 pracovných telies 3 je navrhnutý tak, že telesá sú navzájom synchronizované. Konštrukcia je vybavená nakladacím zásobníkom 7 a vykladacím zásobníkom 8.
Ryža. 1. Schéma navrhovaného mixéra
Mleté mäso po mletí v mlynčeku na mäso vstupuje do nakladacej misky 8 a padá pod špeciálne navrhnuté pracovné telesá 3 rotujúce k sebe s rovnakými uhlovými rýchlosťami (pozdĺž skríženej trajektórie), ktoré sa počas prevádzky samočistia vďaka určitému tvaru ich prierez. V mixéri je mleté mäso aktívne miešané pracovnými telesami 3 s čepeľami 5 vyrobenými pozdĺž špirálovej línie, je mleté v dôsledku medzery medzi hriadeľmi 4 a pohybuje sa pozdĺž pracovných telies k vykladaciemu podnosu 7. Translačný pohyb materiál zabezpečuje
špirálovitá čiara tvorená rovnomerným posunom úseku pracovného telesa po celej jeho dĺžke o určitý uhol a. Otáčanie pracovných telies sa vykonáva pomocou pohonu 6.
Navrhovaný tvar pracovných telies bol prevzatý z nemeckého patentu č. 1199737, kde sa dve lopatky otáčajú konštantnou rýchlosťou voči sebe po pretínajúcich sa trajektóriách. Na zostavenie profilu pracovných telies navrhovanej miešačky použijeme schému (obr. 2), kde je stredová vzdialenosť zvolená tak, aby pracovné telesá zaberali pod uhlom 45°.
Ryža. 2. Schéma na zostavenie profilu pracovných telies
Na základe vyššie uvedeného návrhu môžeme písať
R+r = R-42, (1)
kde R je polomer pracovného telesa, m; r je polomer hriadeľa pracovného telesa, m.
Aby sme mohli definovať krivku SL, potrebujeme vedieť, ako sa mení uhol b a vzdialenosť OK v závislosti od uhla a. Krivku teda nastavíme v polárnom súradnicovom systéme s uhlom β a polomerom krivosti p = OK pri zmene materského uhla а v rozsahu od 45 do 0°. Takže spojme uhol in a a.
Z trojuholníka NPK:
NK \u003d R - sina; (2)
ON \u003d r42 - NP \u003d R (4l - cos a) (h)
Z trojuholníka ONK:
t v NK R sin a sin a
ON R (J2 - cos a) (42 - cos a)
v dôsledku toho
Pripojíme polomer zakrivenia p uhlov a a:
z trojuholníka ONK:
zapnuté = r(V2 - cos a)
OK cena za cenu do (6)
Krivka v polárnom súradnicovom systéme je teda daná nasledujúcim systémom rovníc:
r (V2 - cos a)
Vzhľadom na to, že potrubia prívodu studeného vzduchu sú inštalované diskrétne, proces sušenia materiálu sa niekoľkokrát opakuje a zintenzívňuje, čím sa dosiahne stanovený technický výsledok.
Analýza bubnových sušičiek
Ho/yudiO vzduch
Ryža. Navrhovaná schéma bubnovej sušičky
Navrhovaná sušička (obr.) pozostáva z krytu 1, vo vnútri ktorého je inštalovaná tryska 3 zdvíhacej lopatky, a na konzole krytu 1 je upevnený pevný kryt 2, na ktorom je inštalovaná odbočná rúrka 4 na prívod horúceho vzduchu. vzduchu. Pozdĺžne radiálne okná 5 sú vytvorené pozdĺž obvodu odbočky 4 a z koncov skrine 1 je inštalovaná odbočka na nakladanie materiálu 6, vykladacia komora 7 s potrubím na odvod horúceho vzduchu 8 a výstup materiálu 9. Niekoľko boxov 10 je inštalovaných v sérii na skrini 1 pod pevným puzdrom 2 so vstupným potrubím 11 a výstupným potrubím 12 na prívod studeného vzduchu. Tryska 3 zdvíhacej čepele má špeciálny pohon.
Bubnová sušička funguje nasledovne. Zdrojový materiál cez potrubie 6 vstupuje do krytu 1. Keď sa zdvíhacia lopatková tryska 3 otáča, jej lopatky zachytávajú materiál a zdvíhajú ho. Materiál odpadávajúcim z lopatiek vytvára pozdĺžne prúdy, ktoré prenikajú tepelnými tokmi, ktoré prešli cez dýzu 4 a pozdĺžne radiálne okná 5. Z vonkajšieho povrchu materiálu sa odstraňuje vlhkosť. Potom sa materiál pohybuje pozdĺž telesa 1 k výstupu v dôsledku sklonu bubna a rýchlosti tepelného toku. V okamihu, keď sa materiál pohybuje pozdĺž vnútorného povrchu tela, vstupuje do upevňovacej oblasti boxov 10, cez ktoré je privádzaný studený vzduch. Privádza sa studený vzduch
cez vstupné rúrky 11 lokálne ochladzuje časť telesa 1 a odvádza sa cez rúrky 12. Pri kontakte s ochladzovanou časťou telesa sa povrch materiálu ochladzuje, pričom jeho stred zostáva ohrievaný. Vlhkosť v materiáli bude smerovať od stredu k okraju. Potom pri prechode cez oblasť plášťa bude materiál opäť na horúcom povrchu plášťa a prúd chladiaceho vzduchu odstráni vlhkosť z povrchu materiálu. Tento proces sa niekoľkokrát opakuje (v závislosti od počtu políčok 10). Potom sypký materiál vstupuje do výtlačnej komory 7, kde je oddelený od chladiacej kvapaliny a odstránený z bubnovej sušičky.
V súčasnosti sa vyrába experimentálne zariadenie na sušenie obilia a iných sypkých materiálov.
Bibliografický zoznam
1. Energeticky úsporné sušenie obilia / N.I. Malin. Moskva: Kolos, 2004. 240 s.
2. Sušenie obilia a sušičky obilia / A.P. Geržoj, V.F. Samochetov. 3. vyd. Moskva: Kolos, 1958. 255 s.
3. Pšenica a hodnotenie jej kvality / vyd. a s predslovom. Dr. Biol. Vedy prof. N.P. Kuzminová a vážený. vedecký pracovník RSFSR prof. L.N. Lyubarsky; za. z angličtiny. cand. biol. Sciences K.M. Selivanova a I.N. Strieborná. M.: KolosS, 1967. 496 s.
MDT 664,7 V.V. Gorškov,
A.S. Pokutnev
EFEKTÍVNOSŤ ÚPRAVY Zrna HYDRODYNAMICKOU KAVITÁCIOU PRI VÝROBE CHLEBA
Úvod
V súčasnosti zostáva aktuálna otázka rozšírenia sortimentu. pekárenské výrobky. Prvoradé je zvýšenie chuťových a nutričných vlastností chleba pri zachovaní jeho nízkej ceny. Dosahuje sa to zlepšením technológie pečenia zmenou parametrov prípravy zrna, stupňa a spôsobu jeho mletia, rôznorodosťou receptúr vďaka zahrnutiu ďalších zŕn a iných zložiek počas miesenia, zlepšením technológie kyprenia cesta a podmienky pečenia chleba.
Jednou z možných možností modernizácie stupňa mletia obilia je použitie kavitačných mlynov. Odpadá tak potreba viacnásobného chodu obilia cez mlynčeky s následnou separáciou na frakcie. Zároveň tým, že v kavitačnom mlyne prebieha mletie za mokra, nevzniká v úpravni obilia škodlivý faktor prachu. V dôsledku toho sa do výpeku privádza homogenizovaná suspenzia drveného zrna.
Metodológie výskumu
Cieľom výskumu bolo študovať možnosť získania obilného chleba na báze obilnej suspenzie získanej v rozprašovači Petrakov.
Chemický rozbor zrna a suspenzie bol vykonaný v laboratóriu Altajskej štátnej agrárnej univerzity z hľadiska vlhkosti, lepku a sklovitosti. Kvalita výsledného chleba bola stanovená v Skúšobnom stredisku potravinárskych výrobkov a surovín Altajskej štátnej technickej univerzity podľa organoleptických ukazovateľov - tvar, povrch, striedka, pórovitosť, vôňa, chuť, farba, a fyzikálno-chemické - vlhkosť, kyslosť.
drážkovanie, cudzie inklúzie, príznaky choroby a plesne, chrumkavosť od minerálnych nečistôt. Podľa výsledkov výskumu bol vykonaný výpočet ekonomickej efektívnosti výroby pšeničný chlieb na báze suspenzie zŕn získanej kavitačnou disperziou.
Výsledky výskumu
Na experiment bolo plánované použiť celé nelúpané pšeničné zrno a pitnú vodu v pomere 1:2.
Na výskum bol použitý prototyp kavitačného generátora tepla rotačného typu s výkonom elektromotora 11 kW, prietokom tekutiny 0,15-0,5 l/s a tlakom 0,2-0,4 MPa.
Cesto sa získavalo zo suspenzie zŕn pridaním 35 % múky. Miesenie sa uskutočňovalo ručne až do homogénnej konzistencie cesta.
Vykysnutie cesta trvalo dve hodiny s dvojitým prepichovaním, ktoré sa vykonávalo ručne. Prvý úsek sa uskutočnil po 40 minútach. po začiatku fermentácie, druhá - po ďalších 40 minútach. (1 hodina 20 minút po začiatku fermentácie). Rezanie sa uskutočňovalo mechanicky v štandardných formách. Doba kysnutia bola 50 minút. pri teplote 40°C. Doba pečenia - 25 min. pri teplote 240°C.
Na uskutočnenie experimentu sa použila pšenica so slabými pekárskymi vlastnosťami. Zrno s takými vlastnosťami nebolo vybrané náhodou. To umožnilo zhodnotiť minimálnu možnú kvalitu surovín pri výrobe chleba a znížiť náklady naň na minimum. Súčasne sa pekárske vlastnosti cesta vyrovnajú pridaním múky. Indikátory, znak -
teriziruyuschie kvalitu pôvodného zrna, sú uvedené v tabuľke 1.
Ako dokazujú údaje uvedené v tabuľke 1, analyzované vzorky obilia mali priemerné kvalitatívne ukazovatele: z hľadiska bielkovín a lepku zodpovedali slabým odrodám pšenice a z hľadiska sklovitosti silným. Podľa technických vlastností sú stredné triedy vhodné na získanie múky na pečenie bez pridania zlepšovákov.
Bol vyvinutý recept na výrobu chleba. Rozdiel medzi receptom je v tom, že sa nerobí pre 100 kg múky, ale pre 100 kg zmesi. Je to spôsobené tým, že základom cesta nie je múka, ale jej zmes so suspenziou zŕn. Suspenzia bola získaná z celozrne bez použitia múky. Zmes obsahovala 65 % obilnej suspenzie a 35 % pšeničnej múky I. triedy. Na 100 kg zmesi sa pridalo 0,9 kg kuchynskej kuchynskej soli „Extra“ a
0,3 kg droždia.
Organoleptická analýza vykonaná po upečení ukázala, že hotový výrobok mal tvar – charakteristiku
pri formovanom zodpovedal forme chleba, v ktorej sa piekol; povrch - bez veľkých trhlín a výbuchov; strúhanka - pečená a elastická; pórovitosť - vyvinutá bez dutín a tesnení; chuť a vôňa - charakteristické pre tento typ výrobku; Hnedá farba.
Hodnotenie fyzikálno-chemických parametrov je uvedené v tabuľke 2.
Výsledky uvedené v tabuľke 2 ukazujú, že podľa fyzikálnych a chemických parametrov výsledný chlieb zodpovedá: z hľadiska vlhkosti - Darnitsky, v kyslosti a pórovitosti - biely chlieb 1. stupeň.
Ekonomický efekt zavedenia technológie bol hodnotený znížením nákladov na chlieb a bol stanovený s prihliadnutím na náklady procesu disperzie a úsporu surovín. Pre porovnanie, chlieb bol prevzatý z pšeničná múka prvá trieda. Údaje o ekonomickej efektívnosti výroby pšeničného chleba na báze suspenzie zŕn získanej kavitačnou disperziou sú uvedené v tabuľke 3.
stôl 1
Hodnotenie kvality pšeničného zrna, %
Parameter Experimentálna vzorka Slabé odrody pšenice Silné odrody pšenice
Vlhkosť 14,23 - -
Proteín, % 11,49 9-12 14
Lepok 20,59 až 20 28
Sklovitosť 59 až 40 40-60
tabuľka 2
Fyzikálne a chemické ukazovatele obilného chleba
Indikátor Výsledok testu GOST 26983-86 "Chlieb Darnitsa" GOST 26984-86 "Chlieb Stolichny" GOST 26987-86 "Biely chlieb z pšeničnej múky 1. triedy"
Vlhkosť, % nie viac ako 48,0±0,71 48,5 47 45
Kyslosť, st. nie viac ako 2,0 ± 0,36 8 8 3
Pórovitosť, % nie menej ako 68,0 ± 1,0 59 65 68
Cudzie inklúzie neboli zistené ---
Príznaky choroby a plesne Nezistené - - -
Chrumkanie od minerálnych nečistôt Necítil sa -- --
Tabuľka 3
Ekonomický efekt výroby chleba na 1 tonu
Výrobné náklady Položky Produkt
chlieb z múky I. triedy (základná verzia) obilný chlieb (dizajnová verzia)
1. Všeobecné výrobné a všeobecné obchodné výdavky, rub. 7570 7809
2. Suroviny, trieť. 6713 4335
3. Celkové náklady na výrobu 1 tony chleba, rub. 14283 12114
4. Ekonomický efekt, rub. - 2139
K úsporám dochádza v dôsledku zníženia nákladov na suroviny v dôsledku nahradenia časti múky suspenziou zŕn. Z tabuľky 3 vyplýva, že ekonomický efekt na 1 tonu hotové výrobky(chlieb) bude 2139 rubľov.
Získané údaje umožňujú odporučiť použitie hydrodynamickej kavitácie v štádiu mletia pri výrobe pšeničného chleba na báze obilnej suspenzie, čo umožní odmietnuť opakované prechádzanie obilia cez mlynčeky s následným preosievaním na frakcie. eliminovať straty z tvorby mlynského prachu a získať ekonomický efekt 2139 rubľov / t.
Bibliografický zoznam
1. GOST 5667-65. Chlieb a pekárenské výrobky. Pravidlá preberania, metódy odberu vzoriek, metódy určovania organoleptických ukazovateľov a hmotnosti produktov.
2. Romanov A.S. Vyšetrenie chleba a pekárenských výrobkov. Kvalita a bezpečnosť: študijná príručka. príspevok / A.S. Romanov, N.I. Davydenko, L.N. Shatnyuk, I.V. Matveeva, V.M. Po-znyakovsky; pod. Celkom vyd. V.M. Poznjakovskij. Novosibirsk: Sib. univ. vydavateľstvo, 2005. 278 s.
3. GOST 26983-86. Chlieb Darnitsky. Úvod 12/01/86 až 01/01/92. M.: Vydavateľstvo noriem, 1986. 6 s.
4. GOST 26987-86. Chlebový biely z pšeničnej múky najvyššej, prvej a druhej triedy. Technické údaje.
480 rubľov. | 150 UAH | 7,5 $, MOUSEOFF, FGCOLOR, "#FFFFCC",BGCOLOR, "#393939");" onMouseOut="return nd();"> Diplomová práca - 480 rubľov, doprava 10 minút 24 hodín denne, sedem dní v týždni a sviatky
Gorbyleva Jekaterina Viktorovna Štúdium kvalitatívnych charakteristík obilných suspenzií a ich využitie pri výrobe potravinárskych výrobkov: dizertačná práca ... kandidát technických vied: 18.05.15 / Gorbyleva Ekaterina Viktorovna; [Miesto ochrany: Kemer. technol. in-t potravinársky priemysel].- Kemerovo, 2008.- 175 s.: ill. RSL OD, 61 09-5/1247
Úvod
Kapitola 1 Prehľad literatúry 9
1.1 Analýza existujúce druhy a brúsne médiá 9
1.2. Teória kavitácie 17
1.2.1 Definícia javu kavitácie 17
1.2.2 Typy kavitácie 19
1.2.3 Výskyt kavitácie 21
1.2.4 Praktická aplikácia kavitácie 23
1.3 Charakteristika pšeničného zrna použitého v práci 26
1.4 Spôsoby zvýšenia nutričná hodnota obilné potraviny 30
1.4.1 Mlieko ako prostriedok na zvýšenie nutričnej hodnoty produktov spracovania obilia 30
1.4.2 Namáčanie obilia ako spôsob zvýšenia biologických a nutričná hodnota jedlo 34
1.5 Záver prehľadu literatúry 36
Kapitola 2. Objekty a metódy výskumu 39
2.1. Predmety štúdia 39
2.2 Metódy výskumu 40
2.3 Štatistické spracovanie experimentálnych údajov 45
Kapitola 3 Výsledky výskumu a diskusia 47
3.1 Určenie spôsobu prípravy obilia na kavitačné mletie 47
3.2 Získavanie suspenzií zŕn. Stanovenie počiatočnej teploty, intervaly odberu vzoriek 49
3.3 Organoleptické vyhodnotenie výsledných suspenzií 54
3.4 Zmena teploty suspenzií zŕn počas kavitácie 54
3.5 Štúdium vplyvu kavitačného ošetrenia na kyslosť 58
3.6 Skúmanie sacharidového komplexu 59
3.7 Stanovenie obsahu bielkovín 64
3.8 Stanovenie obsahu lipidov 67
3.9 Štúdia vplyvu kavitačnej liečby na obsah vitamínu E69
3.10 Štúdium vplyvu kavitačnej liečby na obsah makroživín 70
3.11 Štúdium vplyvu kavitačnej úpravy na mikroflóru obilných suspenzií 72
3.12 Štúdium stability obilného produktu počas skladovania 75
3.13 Predbežné určenie optimálnych režimov mletia kavitačného zrna 82
3.14 Hodnotenie bezpečnosti obilných suspenzií 83
Kapitola 4 Príklady možného praktického využitia obilných suspenzií 87
4.1 Použitie suspenzie vody a zŕn pri pečení chleba 88
4.1.1 Vývoj receptúry na obilný chlieb 88
4.1.2 Výsledky laboratórneho pečenia. Organoleptické a fyzikálno-chemické hodnotenie hotových výrobkov 91
4.1.3 Výrobné overenie technológie výroby chleba pomocou vodno-zrnnej suspenzie 95
4.1.4. Ekonomická efektívnosť 98
4.1.4.1 Popis podniku 98
4.1.4.2 Investičný plán 98
4.1.4.3 Plán výroby 101
4.1.4.4 Finančný plán 109
4.2 Použitie suspenzie mliečnych zŕn na výrobu palaciniek a palaciniek 112
4.2.1 Vývoj receptúr na cereálne palacinky a palacinky 112
4.2.2 Výsledky laboratórneho pečenia. Organoleptické a fyzikálno-chemické hodnotenie 113
4.2.3 Priemyselná aprobácia 119
4.2.4 Ekonomická efektívnosť 122
Zistenia 125
Zoznam použitej literatúry 127
Prihlášky 146
Úvod do práce
Naliehavosť problému.
Problém Zdravé stravovanieľudská bytosť je jednou z najdôležitejších úloh našej doby. Produkty na spracovanie obilia v maximálnej možnej miere spĺňajú požiadavky správnej výživy. V tejto súvislosti je potrebné vytvoriť širokú škálu nových obilných produktov, ktoré umožnia racionálne využitie všetkých cenných prírodných zložiek pri výraznom znížení výrobných nákladov.
Práve preto sa v praxi výroby spracovania obilia venuje značná pozornosť zavádzaniu progresívnych metód a vysokovýkonných zariadení s cieľom zvýšiť efektivitu využitia obilia pri jeho spracovaní.
Jednou z perspektívnych technológií, ktorá poskytuje výraznú intenzifikáciu výrobných procesov a otvára široké možnosti rozšírenia sortimentu obilných, pekárenských a iných druhov výrobkov, je kavitačné spracovanie surovín, ktoré umožňuje získavať obilné suspenzie - výrobky s určitý súbor fyzikálno-chemických a organoleptických vlastností.
Navrhovaná technológia je založená na fyzikálnom jave - kavitácii, ktorá je generovaná buď ultrazvukom (akustickým) alebo hydropulzom (rotačným). Akustické kavitačné jednotky sa už používajú v rôznych odvetviach potravinárskeho priemyslu. Doteraz najväčšie praktické výsledky v tomto smere dosiahol doktor technických vied. S.D. Shestakov.
V poslednom čase sa však na dispergovanie surovín používa výkonnejšie dezintegračné činidlo - hydropulzné rotačné generátory, ktoré v laboratórnych testoch preukázali vysokú účinnosť.
Vo všeobecnosti je disperzia pevných častíc v hydropulzných rotačných generátoroch sprevádzaná hydroperkusným účinkom,
kavitačná erózia a abrázia v prstencovej medzere medzi rotorom a statorom. Mechanizmus komplexného účinku hydropulznej kavitácie na potravinové suroviny však nie je dostatočne preskúmaný.
Na základe vyššie uvedeného je dôležité študovať vplyv hydropulznej kavitačnej úpravy na organoleptické a fyzikálno-chemické vlastnosti obilných produktov.
Cieľ a výskumných cieľov.
Cieľom tohto výskumu bolo študovať kvalitatívne charakteristiky obilných suspenzií a ich využitie pri výrobe potravín.
Na dosiahnutie tohto cieľa bolo potrebné vyriešiť nasledujúce úlohy:
určiť počiatočnú teplotu, pomer pevných a kvapalných zložiek pred kavitačným mletím a maximálne možné trvanie hydropulznej kavitačnej úpravy pšeničného zrna;
skúmať vplyv dĺžky trvania hydropulzného kavitačného mletia na organoleptické a fyzikálno-chemické ukazovatele kvality suspenzií zŕn;
študovať mikrobiologické ukazovatele suspenzií zŕn;
určiť skladovaciu kapacitu obilných suspenzií;
hodnotiť ukazovatele bezpečnosti suspenzií zŕn;
vyvíjať receptúry a technológie pre potravinárske výrobky s použitím obilných suspenzií. Uveďte komoditné hodnotenie hotových výrobkov;
na základe všetkých vyššie uvedených štúdií určiť optimálne parametre hydropulznej kavitačnej úpravy pšeničného zrna;
vykonať pilotné testovanie nového obilného produktu a vyhodnotiť ekonomickú efektívnosť navrhovaných technológií.
Vedecká novinka.
Vedecky podložená a experimentálne potvrdená realizovateľnosť hydropulzného kavitačného mletia pšeničného zrna za účelom získania suspenzií zŕn, ako polotovaru, pri výrobe potravinárskych produktov.
Vplyv trvania hydropulzu
kavitačný účinok na fyzikálno-chemické a organoleptické vlastnosti produktov spracovania pšeničných zŕn.
Prvýkrát bol odhalený vplyv hydropulznej kavitačnej úpravy na mikroflóru spracovaných obilných surovín.
Uskutočnilo sa hodnotenie bezpečnostných ukazovateľov suspenzií zŕn získaných metódou hydropulzného kavitačného mletia zrna.
Metódou hydropulzného kavitačného mletia pšeničného zrna boli stanovené optimálne parametre na získanie obilného polotovaru na pečenie.
Prvýkrát sa ukazuje možnosť použitia suspenzie naklíčeného pšeničného zrna získanej hydropulzným kavitačným mletím pri výrobe obilného chleba.
Prvýkrát bola vyvinutá technológia na prípravu obilných palaciniek a palaciniek na báze mliečno-zrnovej suspenzie získanej hydropulznou kavitáciou obilia mliekom.
Praktický význam diela.
Na základe uskutočneného výskumu, praktické rady o získavaní suspenzií zŕn metódou hydropulzného kavitačného mletia a ich skladovaní.
Uvádzame príklady možného praktického využitia obilných suspenzií získaných hydropulzným kavitačným mletím na výrobu rôznych pekárenských výrobkov: suspenzia naklíčeného pšeničného zrna na výrobu obilného chleba, suspenzia mliečnych obilnín na prípravu obilných palaciniek a lievancov .
Vyvinutý spôsob výroby chleba úspešne prešiel výrobným testom v pekárni PE "Toropchina N.M."; spôsob výroby obilných palaciniek - v jedálni AltSTU "Diéta +".
Očakávaný ekonomický efekt zo zavedenia obilného chleba bude 155 450 rubľov. v roku. Očakávaný ekonomický efekt zo zavedenia obilných palaciniek je 8505 rubľov. v roku.
Pre obilný chlieb bol vypracovaný návrh normatívnej dokumentácie.
Schválenie práce. Výsledky práce boli prezentované na 62. vedecko-technickej konferencii študentov, doktorandov a mladých vedcov „Horizonty vzdelávania“ v roku 2004, na 64. vedecko-technickej konferencii študentov, doktorandov a mladých vedcov „Horizonty vzdelávania“ v roku 2006. Ide o 10 publikácií, z toho 3 správy na konferenciách, 7 článkov.
Štruktúra a rozsah prác. Dizertačná práca pozostáva z úvodu, prehľadu literatúry, popisu predmetov a metód výskumu, výsledkov diskusie a ich rozboru, popisu príkladov možného praktického využitia obilných suspenzií pri pečení, záverov, bibliografický zoznam 222 položiek, z toho 5 zahraničných a 6 príloh. Práca je prezentovaná na 145 stranách strojopisného testu, obsahuje 23 obrázkov a 40 tabuliek.
Mlieko ako prostriedok na zvýšenie nutričnej hodnoty produktov spracovania obilia
Vo svetovej praxi sa čoraz viac rozširuje práca na tvorbe pekárenských výrobkov, ktoré sa vyznačujú vysokým obsahom biologicky aktívnych látok. V teórii a praxi pečenia boli identifikované dva smery na zvýšenie biologickej hodnoty potravinárskych výrobkov z obilia.
Jednou z týchto oblastí je obohacovanie produktov o suroviny obsahujúce veľké množstvo bielkoviny, minerály, vitamíny. Realizuje sa prostredníctvom výroby chleba obohateného o mliečne výrobky, sójové koncentráty, rybiu múčku, vitamíny atď.
Druhým smerom je využitie všetkých možností prírody v zrne, keďže pri odrodovom mletí sa významná časť užitočné látky zrno sa stráca.
Mlieko a produkty jeho spracovania sú cennými surovinami obsahujúcimi bielkoviny a cukor. V procese výroby smotany z mlieka vzniká v dôsledku separácie odstredené mlieko. Vedľajším produktom výroby masla zo smotany je cmar. Pri výrobe syra, tvarohu a kazeínu vzniká srvátka. Všetky uvedené produkty je možné použiť pri pečení ako v prírodnej forme, tak aj po ich špeciálnom spracovaní.
Jednou z najviac deficitných zložiek potravy je vápnik. Chlieb je obmedzeným zdrojom vápnika. V tomto ohľade sa mliečne výrobky používajú na zvýšenie obsahu vápnika.
Mlieko je komplexný polydisperzný systém. Dispergované fázy mlieka, ktoré tvoria 11 ... 15 %, sú v iónovo-molekulárnom (minerálne soli, laktóza), koloidnom (bielkoviny, fosforečnan vápenatý) a hrubom (tukovom) stave. Disperzným médiom je voda (85...89 %). Približný obsah niektorých zložiek v kravské mlieko uvedené v tabuľke 1.1.
Chemické zloženie mlieko je nestabilné. Závisí to od obdobia laktácie zvierat, plemena hospodárskych zvierat, podmienok kŕmenia a ďalších faktorov. Najväčšími zmenami prechádza množstvo a zloženie tuku. V období hromadného telenia kráv (marec-apríl) má mlieko znížený obsah tuku a bielkovín a v októbri až novembri - maximum.
Tuk vo forme guľôčok s priemerom 1 až 20 mikrónov (hlavné množstvo - s priemerom 2 ... 3 mikróny) tvorí v nevychladenom mlieku emulziu a v ochladenom mlieku disperziu s čiastočne stuženým tukom. Mliečny tuk je zastúpený najmä zmesovými triglyceridmi, ktorých je viac ako 3000. Triglyceridy sú tvorené zvyškami viac ako 150 nasýtených a nenasýtených mastné kyseliny. Mliečny tuk sprevádzajú tukom podobné látky: fosfolipidy a steroly. Fosfolipidy sú estery glycerín, mastné kyseliny s vysokou molekulovou hmotnosťou a kyselina fosforečná. Na rozdiel od triglyceridov neobsahujú nízkomolekulárne nasýtené mastné kyseliny, ale prevládajú polynenasýtené kyseliny. Najčastejšie v mlieku sú lecitín a cefalín.
Mliečne bielkoviny (3,05...3,85 %) sú heterogénne zložením, obsahom, fyzikálno-chemickými vlastnosťami a biologickou hodnotou. V mlieku sú dve skupiny bielkovín rôzne vlastnosti: kazeín a srvátkové bielkoviny. Prvá skupina, keď sa mlieko okyslí na pH 4,6 pri 20C, sa vyzráža, druhá - za rovnakých podmienok zostáva v srvátke.
Kazeín, ktorý tvorí 78 až 85 % celkového obsahu bielkovín v mlieku, je vo forme koloidných častíc alebo miciel; srvátkové bielkoviny sú v mlieku prítomné v rozpustenom stave, ich množstvo je od 15 do 22 % (cca 12 % albumín a 6 % globulín). Kazeínové frakcie a srvátkové proteíny sa líšia molekulovou hmotnosťou, obsahom aminokyselín, izoelektrickým bodom (IEP), zložením a štruktúrnymi vlastnosťami.
Elementárne zloženie mliečnych bielkovín je nasledovné (%): uhlík - 52...53; vodík - 7, kyslík - 23, dusík - 15,4 ... 15,8, síra - 0,7 ... 1,7; kazeín obsahuje aj 0,8 % fosforu.
Mliečne sacharidy zastupuje mliečny cukor (laktóza), disacharid pozostávajúci z molekúl glukózy a galaktózy, ako aj jednoduché cukry(glukóza, galaktóza), fosfátové estery glukózy, galaktóza, fruktóza.
Mliečny cukor je v mlieku obsiahnutý v rozpustenej forme v a- a jB-forme a „-forma sa vyznačuje menšou rozpustnosťou ako /?-forma. Obe formy sa môžu meniť z jednej na druhú. Mliečny cukor je asi päťkrát menej sladký ako sacharóza, ale z hľadiska nutričnej hodnoty nie je horší ako sacharóza a telo ho takmer úplne absorbuje.
Minerály sú v mlieku zastúpené soľami organických a anorganických kyselín. Prevažujú soli vápnika (obsah 100...140 mg%) a fosforu (95...105 mg%). Okrem toho mlieko obsahuje stopové prvky: mangán, meď, kobalt, jód, zinok, cín, molybdén, vanád, striebro atď. Obsah vitamínov v mlieku závisí od plemena plemena zvierat, obdobia laktácie a ďalších faktorov.
Štatistické spracovanie experimentálnych údajov
Na získanie matematického modelu skúmaného procesu, ktorý zohľadňuje zmenu viacerých faktorov ovplyvňujúcich proces, boli použité metódy matematického plánovania experimentu.
Na realizáciu jedného zo smerov bolo potrebné najskôr vyklíčiť pšeničné zrno. Preto sa na začiatku v priebehu týchto štúdií určil optimálny spôsob prípravy pšeničného zrna. Zároveň boli na tento proces kladené nasledovné požiadavky: spôsob prípravy zrna by nemal mať negatívny vplyv na jeho nutričnú a biologickú hodnotu; metóda by mala byť jednoduchá a časovo nenáročná, jej implementácia by si nemala vyžadovať zložité drahé vybavenie a ďalší personál, aby v prípade potreby mohol každý podnik vykonať klíčenie s minimálnym opätovným vybavením a s minimálnymi finančnými nákladmi.
Ako ukazuje analýza údajov z literatúry, tradične sa pri disperzii, aby sa získala hmota zrna, zrno podrobí namáčaniu počas 6 až 48 hodín, ktoré je sprevádzané počiatočným klíčením zrna. Hlavný smer biochemických procesov v klíčiacom zrne spočíva v intenzívnej hydrolýze makromolekulárnych zlúčenín uložených v endosperme a ich prenose do rozpustného stavu, ktorý je k dispozícii pre vstup do vyvíjajúceho sa klíčku.
K tvorbe živín, ktoré zvyšujú nutričnú hodnotu naklíčeného zrna, však nedochádza okamžite. Počiatočná fáza klíčenia (skryté klíčenie alebo fermentácia) je sprevádzaná poklesom nízkomolekulárnych látok spotrebovaných rastúcim embryom. Takže pri 12-hodinovom namáčaní sa obsah cukrov v zrne zníži takmer 1,5-krát a obsah dextrínov asi 1,7-krát. Obsah vitamínu C v počiatočných štádiách klíčenia je znížený takmer 1,5-krát. Ale experimenty ukazujú, že po 12 hodinách namáčania obilia začal obsah cukrov a dextrínov v skúmaných vzorkách rásť.
V dôsledku toho je ďalší stupeň klíčenia zŕn sprevádzaný akumuláciou látok s nízkou molekulovou hmotnosťou, vrátane vitamínov, v dôsledku rastu enzymatickej aktivity, čo vedie k hydrolýze zlúčenín s vysokou molekulovou hmotnosťou. Príliš dlhé namáčanie (viac ako deň) však vedie k intenzívnemu rozvoju bakteriálnej mikroflóry, plesní a vzniku ostrého kyslého zápachu. Preto po analýze všetkých informácií boli prijaté nasledujúce parametre prípravy zrna: čas namáčania - 24 hodín; kľúčová teplota vody - 25C.
Takéto namáčanie zabezpečuje počiatočné klíčenie zrna s tvorbou živín a výrazne nezvyšuje mikroflóru zrna. 3.2 Získavanie suspenzií zŕn. Stanovenie počiatočnej teploty, intervaly odberu vzoriek
Primárnou úlohou experimentálnych štúdií bolo určiť možnú dobu trvania kavitačnej úpravy obilia a identifikovať intervaly odberu vzoriek pre ďalšie laboratórne štúdie. Na vyriešenie tohto problému sa uskutočnili skúšobné experimenty na získanie suspenzií zŕn.
Kavitačná úprava obilia bola vykonaná na základe podniku LLC „Technocomplex“ so sídlom na adrese Barnaul, ulica Karaganda, dom 6.
V momente, keď je otvor rotora zablokovaný bočnými stenami statora, dochádza k prudkému zvýšeniu tlaku po celej dĺžke valcových otvorov rotora (priame vodné kladivo), čo zvyšuje „kolaps“ kavitačných bublín. v zóne A.
V zóne B konštantný pretlak napomáha intenzívnemu „kolapsu“ kavitačných bublín. Ako už bolo uvedené v časti 1.1, uzavretie kavitačných bublín prispieva k deštrukcii zrna.
Proces mletia prebiehal v recirkulačnom režime. Pomer pevných a kvapalných častí bol 1:2. Zvýšenie tuhej frakcie v zmesi nie je možné kvôli technickým vlastnostiam kavitačného zariadenia. Zvýšenie tekutej fázy je nevhodné z hľadiska nutričnej hodnoty výsledného produktu.
Na experimenty bola použitá obyčajná studená voda z vodovodu, ktorej teplota bola 20C. Zmena počiatočnej teploty je nepraktická, pretože si vyžaduje dodatočné materiálové investície a čas strávený ohrevom alebo chladením, čo výrazne predĺži technologický proces a zvýši cenu konečného produktu. Experimentálne štúdie ukázali, že možné trvanie kavitačného ošetrenia pšeničného zrna je 5 minút pre suspenzie voda-zrno a mlieko-zrno a 5,5 minúty pre suspenziu naklíčeného pšeničného zrna. Zároveň konečná teplota suspenzií zŕn dosiahla 60-65C.
Ďalšie spracovanie zrna nie je možné, pretože počas kavitačného mletia sa viskozita produktu výrazne zvyšuje, čo na konci procesu získava konzistenciu cesta, v dôsledku čoho sa sacie potrubie zariadenia nemôže vtiahnuť. spracovanej zmesi a proces sa zastaví.
Štúdium vplyvu kavitačnej liečby na kyslosť
Zmena kyslosti suspenzií zŕn počas kavitácie Analýzou výsledkov môžeme konštatovať, že v dôsledku kavitácie sa kyslosť produktov počas prvej minúty kavitačného ošetrenia prudko zvýši v porovnaní s počiatočnou hodnotou 2 - 2,5 krát. Ďalej však v priebehu procesu klesá na 1,6 stupňa pre suspenziu vody a zŕn, na 2,1 stupňa pre suspenziu z naklíčeného pšeničného zrna a na 2,4 stupňa pre suspenziu mliečnych zŕn.
Dá sa to vysvetliť tým, že výskyt kavitácie je sprevádzaný tvorbou voľných radikálov OH-, NCb-, N-, ako aj konečných produktov ich rekombinácie H2C 2, HNCb, HN03, ktoré okysľujú médium. Ale keďže v dôsledku pulzovania a kolapsu jednej kavitačnej bubliny vzniká približne 310 párov radikálov, hlavne OH-, a vodík vznikajúci počas procesu sa čiastočne odparuje, s postupujúcim procesom sa zvyšuje počet hydroxylových skupín, čo vedie k alkalizácii média a znižuje sa kyslosť.
Sacharidy sú hlavným energetickým zdrojom sústredeným v bunkách endospermu obilky. Podľa množstva ľahko stráviteľných sacharidov sú produkty vyrobené z obilia na prvom mieste medzi ostatnými ľudskými potravinami. Hodnota sacharidov v technologický postup spracovanie obilia a najmä pri použití obilia v procese prípravy cesta je veľmi veľké.
V tejto práci sme študovali vplyv hydropulznej kavitačnej úpravy na zmenu sacharidového komplexu pšeničného zrna. Na posúdenie prebiehajúcich zmien bol stanovený obsah škrobu, dextrínov, sacharózy a redukujúcich cukrov.
Škrob hrá najdôležitejšiu úlohu v procese miesenia cesta a pečenia chleba. Výsledky výskumu uvedené na obrázku 3.5 naznačujú, že hydropulzné kavitačné ošetrenie obilia prispieva k deštrukcii škrobu v ňom obsiahnutého.
Maximálne zníženie množstva škrobu sa pozoruje v suspenzii naklíčených pšeničných zŕn. Je to spôsobené tým, že v dôsledku klíčenia sa pôsobenie enzýmov zŕn prudko zvyšuje, proces rozpúšťania zložitých látok uložených v endosperme začína tvorbou jednoduchších. V súlade s tým sa škrob premieňa na dextríny a maltózu. Preto ešte pred dodaním naklíčeného zrna na kavitačné ošetrenie bol obsah škrobu v ňom nižší o 6-8 % v porovnaní s pôvodným pšeničným zrnom a hmotnostný zlomok dextríny – vyššie.
Obsah sacharózy v zrne je zanedbateľný a glukóza a fruktóza v zrne, normálne zrejúce a skladované v podmienkach nízkej vlhkosti, sú zanedbateľné. Výrazne sa zvyšuje až pri klíčení. Preto bol významný nárast cukrov v suspenziách počas kavitačného procesu obzvlášť dôležitý. Výsledky týchto zmien sú uvedené na obrázkoch 3.7 a 3.8. 1.2 a 3 4 5
Zmeny v obsahu sacharózy Zvlášť výrazne počas kavitačného procesu sa zvýšil obsah redukujúcich cukrov: 5-7 krát v porovnaní s počiatočnými hodnotami, zatiaľ čo množstvo sacharózy sa zvýšilo len 1,2-1,5 krát. Po prvé, je to spôsobené tým, že redukujúce cukry sú konečným produktom hydrolýzy škrobu. Po druhé, súbežne s rozkladom škrobu, keď sa zahrieva v prítomnosti malého množstva potravinárske kyseliny hydrolýza samotnej sacharózy nastáva za vzniku redukujúcich cukrov (glukóza, fruktóza).
Hlavnou časťou obilných cukrov je trisacharid rafinózy, glukodifruktóza a glukofruktány, čo sú ľahko hydrolyzovateľné oligosacharidy rôznych molekulových hmotností. Zrejme to boli oni, ktorí pri hydrolýze pri kavitácii zabezpečili zvýšenie množstva sacharózy.
Na zvýšený obsah cukrov v mliečno-zrnovej suspenzii v porovnaní s vodno-zrnnými výrobkami zrejme vplývali cukry obsiahnuté v samotnom mlieku.
Kavitačné ošetrenie pšeničného zrna teda spôsobuje výrazné pozitívne zmeny v štruktúre jeho sacharidového komplexu. Význam tejto skutočnosti je spôsobený skutočnosťou, že pri tradičnej disperzii zŕn stupeň mletia zŕn neposkytuje správnu intenzitu tvorby cukru a plynu počas fermentácie cesta. Na zlepšenie kvality obilného cesta sa navrhuje pridať cukor, fosfatidové koncentráty, povrchovo aktívne látky (lecitín, tukový cukor). Dá sa predpokladať, že použitie tejto technológie pri pečení umožní intenzívne kvasenie cesta bez pridávania ďalších prísad, ale len na úkor vlastných cukrov zrna. 3.7 Stanovenie obsahu bielkovín
Ako viete, asi 25 – 30 % celkovej potreby bielkovín v ľudskom tele pokrývajú produkty na spracovanie obilia. Zároveň sú to práve bielkovinové frakcie, ktoré určujú technologické vlastnosti produktov spracovania obilia, schopnosť vyrábať vysokokvalitný chlieb a cestoviny. Je teda celkom jasné, že štúdium obilných bielkovín v procese kavitácie je jednou z najdôležitejších úloh.
Štúdie o vplyve liečby akustickou kavitáciou na obsah celkového proteínu, ktoré vykonal S.D. Shestakov, naznačujú jeho zvýšenie. Podľa jeho teórie pri interakcii kavitáciou aktivovanej vody s rozdrvenou hmotou obsahujúcou živočíšne alebo rastlinné bielkoviny dochádza k intenzívnej reakcii jej hydratácie - spojenie molekúl vody s biopolymérom, ukončenie jej samostatnej existencie a jej premena na súčasť. tohto proteínu. Podľa akademika Vernadského V.I. Takto viazaná voda sa stáva integrálnou súčasťou bielkovín, teda prirodzene zvyšuje ich hmotnosť, pretože sa s nimi spája pôsobením mechanizmov podobných tým, ktoré prebiehajú v živej prírode pri procese ich syntézy.
Keďže štúdie o vplyve hydropulznej kavitácie na obsah bielkovín v suspenziách zŕn neboli doteraz realizované, bolo potrebné určiť mieru tohto účinku. Na tento účel sa podľa štandardnej metódy stanovil obsah bielkovín vo vybraných vzorkách obilného produktu. Výsledky stanovení sú uvedené na obrázku 3.9.
Výrobné overenie technológie výroby chleba pomocou vodno-zrnnej suspenzie
Výsledky komplexných štúdií o použití suspenzie vody a zŕn z naklíčeného pšeničného zrna ako zložky receptúry chleba ukázali, že jej použitie umožňuje získať pekárenské výrobky s vysokou nutričnou hodnotou, s dobrými organoleptickými a fyzikálno-chemickými parametrami.
Výrobné skúšky navrhovanej technológie boli vykonané v pekárni PE "Toropchina N.M." (príloha 4)
Hodnotenie organoleptických a fyzikálno-chemických parametrov hotový chlieb uvedené v tabuľke 4.5 boli vykonané podľa štandardných metód uvedených v kapitole 2.
Na základe existujúcej pekárne, PE "Toropchina N.M.", ktorá sa nachádza na adrese Altajské územie, okres Pervomajsky, s. Logovskoe, sv. Titova, dom 6a, organizuje sa výroba obilného chleba na báze vodno-zrnnej suspenzie.
Pekáreň vyrába chlieb z pšeničnej múky I. triedy, krájané bochníky a pekárske drobnosti. Produktivita pekárne je 900 kg / deň pekárenských výrobkov. Priestor tejto pekárne umožňuje umiestniť linku na výrobu obilného chleba. Suroviny - múku dodáva Melnitsa LLC, ktorá sa nachádza v obci Sorochi Log, obilie - SEC "Bugrov a Ananyin".
Obilný chlieb sa bude predávať v pekárni a v niekoľkých obchodoch v okolí. Neexistujú významní konkurenti obilného chleba, pretože neexistujú žiadne podniky vyrábajúce takéto výrobky.
Pekáreň PE "Toropchina N.M." počas svojej práce kompenzovala svoje počiatočné náklady. Zostatková hodnota je 270 tisíc rubľov. Výroba obilného chleba tvorí jednu šestinu produkcie pekárne. Šestina nákladov na stavbu tak pripadá na linku na výrobu obilného chleba. To je 45 tisíc rubľov. Na výrobu obilného chleba na báze suspenzie voda-zrno musíte zakúpiť nasledujúce technologické vybavenie: kavitačné zariadenie na mletie organických materiálov (Petrakov dispergátor), Binatone MGR-900 dispergátor, uzamykacia vaňa. Zvyšok zariadenia je v podniku a možno ho použiť pri výrobe obilného chleba.
Odpisy sa počítajú v súlade s dobou životnosti položky dlhodobého majetku. Budovy a stavby patria do odpisovej skupiny 6 s dobou použiteľnosti 10 až 15 rokov, keďže nejde o novostavbu. Životnosť stavby je 12 rokov. Zariadenie patrí do 5. odpisovej skupiny s dobou použiteľnosti 7 až 10 rokov.
Na prípravu obilných palaciniek a palaciniek sa navrhlo nahradiť mlieko a múku suspenziou z obilnín. Pri výpočte receptúry obilných výrobkov sa vychádzalo z množstva mlieka 1040 g na palacinky a 481 g na palacinky. Pretože kavitácia pšeničného zrna s mliekom sa vykonáva v pomere 1: 2, zrná sa odobrali o polovicu menej, to znamená 520 g na palacinky a 240 g na palacinky. Ostatné suroviny boli prijaté v rovnakom množstve ako v pôvodnom recepte. Vlhkosť cesta na palacinky a palacinky by však mala byť 65-75%. Preto je v prípade potreby možné pridať malé množstvo múky, aby sa získalo cesto optimálnej konzistencie. Množstvo aditíva bolo vypočítané na základe obsahu vlhkosti suroviny. Recept na cereálne palacinky a palacinky je teda nasledovný.
Na cesto sa nadávkovala suspenzia, droždie a cukor, cesto sa miesilo a vložilo do termostatu na 90 minút pri teplote 32 C na kysnutie. Po dobe kysnutia cesta sa doň podľa receptu pridali všetky zvyšné suroviny a cesto sa miesilo.
Ďalej sa piekli palacinky a lievance. Lievance a palacinky sa piekli na laboratórnom sporáku, na panvici pri priemernej teplote 270 C. Doba pečenia jednej palacinky bola v priemere 1,5 minúty, doba pečenia jednej palacinky bola 3 minúty.
V dôsledku pečenia sme zistili, že je nemožné urobiť palacinky z poslednej suspenzie. Pri nalievaní cesta na tieto suspenzie do panvice sa spení, roztečie sa, prilepí sa a neodstráni sa z panvice.