PRERADA: TEHNOLOGIJA I OPREMA
UDK 664:621.929.9 V.I. Lobanov,
V.V. Trušnikov
RAZVOJ KONTINUALNE MJEŠALICE SA SAMOČIŠĆEĆIM RADNIM MOTORIMA
U proizvodnji kobasica i mesnih konzervi, nakon mljevenja sirovine se miješaju sa sastojcima recepture kako bi se dobili homogeni sustavi. Potreba za ovom operacijom također se može pojaviti kod miješanja različitih komponenti, za gnječenje sirovina do određene konzistencije, u procesu pripreme emulzija i otopina, kako bi se osiguralo homogeno stanje proizvoda za određeno vrijeme, u slučajevima kada je potrebno intenzivirati procese prijenosa topline i mase.
U mesnoj industriji najraširenije je mehaničko miješanje koje se koristi kao glavno (u proizvodnji kobasica, punjenih konzervi i poluproizvoda) ili popratno (u proizvodnji slanih i dimljenih mesnih proizvoda, jestivih i tehničkih masti, ljepila). , želatina, obrada krvi) operacije.
Za miješanje se koriste mikseri, mješalice za mljeveno meso itd. Mješalice mogu biti kontinuirane ili povremene.
Pregledavajući dizajn domaćih i stranih miješalica, došli smo do zaključka da svi imaju značajne nedostatke - lijepljenje materijala
rijala na radnim tijelima tijekom procesa miješanja (adhezija) i niske produktivnosti.
Na Zavodu za MPSP pokušano je izraditi kontinuiranu miješalicu za mljeveno meso sa samočistećim radnim tijelima (patentna prijava br. 2006116842) za radionice malog kapaciteta, koja se može koristiti kako u pogonima za preradu mesa manjeg kapaciteta tako iu modularne kobasičarne (tip MKTs-300K ili modularna kobasičarska radionica tvrtke CONVICE) i velike pomoćne farme, što je važno za ovu fazu gospodarskog razvoja naše zemlje, kada se osigurava do 60% svih stočarskih proizvoda na tržištu. pomoćnim farmama.
Predložena miješalica za viskozne materijale sastoji se od kućišta 1 (slika 1), izrađenog na okviru 2, u kojem su ugrađena radna tijela 3, od kojih se svako sastoji od osovine 4 s dvije radne lopatice 5, izrađene duž duljine radno tijelo duž spiralne linije s kutnim podizanjem u rasponu od 0 ° 30 "-0 ° 50", dok je vijak jednog radnog elementa uvijen u smjeru kazaljke na satu, a drugi - u suprotnom smjeru. Pogon 6 radnih tijela 3 izveden je tako da su tijela međusobno sinkronizirana. Dizajn je opremljen ladicom za utovar 7 i ladicom za istovar 8.
Riža. 1. Dijagram predložene miješalice
Nakon mljevenja mljevenog mesa u stroju za mljevenje mesa, ono ulazi u utovarnu ladicu 8 i pada ispod posebno dizajniranih radnih dijelova 3, rotirajući jedan prema drugom istim kutnim brzinama (po križnoj stazi), koji se tijekom rada samočiste zahvaljujući specifičnog oblika njihovog presjeka. U mješalici, mljeveno meso se aktivno miješa radnim tijelima 3 s noževima 5 napravljenim duž spiralne linije, melje se zbog razmaka između osovina 4 i kreće se duž radnih tijela do ladice za istovar 7. Kretanje materijala prema naprijed je osiguran
zavojnica nastala jednolikim pomakom presjeka radnog tijela po cijeloj dužini za određeni kut a. Rotacija radnih tijela vrši se pomoću pogona 6.
Predloženi oblik radnih tijela preuzet je iz njemačkog patenta br. 1199737, gdje se dvije lopatice rotiraju konstantnim brzinama jedna prema drugoj duž putanja koje se sijeku. Za konstruiranje profila radnih dijelova predložene miješalice koristimo dijagram (slika 2), gdje je međuosni razmak odabran tako da se radna tijela zahvate pod kutom od 45°.
Riža. 2. Shema za izradu profila radnih tijela
Na temelju gornjeg prijedloga možemo napisati
R+g = R-42, (1)
gdje je R radijus radnog tijela, m; r - radijus osovine radnog tijela, m.
Za definiranje SL krivulje potrebno je znati kako se kut b i udaljenost OK mijenjaju ovisno o kutu a. Dakle, definirat ćemo krivulju u polarnom koordinatnom sustavu s kutom b i polumjerom zakrivljenosti p = OK kada se roditeljski kut a promijeni sa 45 na 0°. Dakle, spojimo kut b i a.
Iz trokuta NPK:
NK = R - sin; (2)
ON = r42 - NP = R(4l - cos a) (h)
Iz trokuta ONK:
t u NK R sin a sin a
ON R (J2 - cos a) (42 - cos a)
stoga,
Spojimo polumjer zakrivljenosti p s kutovima b i a:
iz trokuta ONK:
on = r(V2 - cos a)
OK cos do cos do (6)
Dakle, krivulja u polarnom koordinatnom sustavu dana je sljedećim sustavom jednadžbi:
r (V2 - cos a)
S obzirom da su kutije za dovod hladnog zraka ugrađene diskretno, proces sušenja materijala se više puta ponavlja i intenzivira, čime je postignut željeni tehnički rezultat.
Analiza bubanj sušara
Ho/yudiO bozduh
Riža. Predloženi izgled bubnja za sušenje
Predloženi sušač (slika) sastoji se od kućišta 1, unutar kojeg je ugrađena mlaznica za podizanje 3, a stacionarno kućište 2 pričvršćeno je na konzolu kućišta 1, na kojem je postavljena cijev 4 za dovod vruće zrak. Po obodu cijevi 4 nalaze se uzdužno-radijalni prozori 5, a na krajevima kućišta 1 nalazi se cijev za utovar materijala 6, istovarna komora 7 s cijevima za odvod vrućeg zraka 8 i ispust materijala 9. Na tijelo 1 ispod fiksnog kućišta 2 nekoliko kutija 10 ugrađeno je u seriju s ulaznom cijevi 11 i izlaznom cijevi 12 za dovod hladnog zraka. Mlaznica noža za podizanje 3 ima poseban pogon.
Sušilica s bubnjem radi na sljedeći način. Izvorni materijal ulazi u kućište 1 kroz cijev 6. Kada se mlaznica lopatice za podizanje 3 okreće, njene lopatice hvataju materijal i podižu ga. Padajući s lopatica, materijal stvara uzdužne mlazove koji prodiru kroz toplinske tokove koji prolaze kroz cijev 4 i uzdužno-radijalne prozore 5. Vlaga se uklanja s vanjske površine materijala. Tada se materijal kreće duž tijela 1 do izlaza zbog nagiba bubnja i brzine protoka topline. U trenutku kada se materijal kreće duž unutarnje površine tijela, ulazi u zonu pričvršćivanja kutija 10, kroz koje se dovodi hladan zrak. Dovodi se hladan zrak
kroz dovodne cijevi 11 lokalno hladi dio kućišta 1 i ispušta kroz cijevi 12. U dodiru s ohlađenim dijelom kućišta površina materijala se hladi, dok njegova sredina ostaje zagrijana. Vlaga prisutna u materijalu težit će od središta prema periferiji. Zatim, kada prolazi kroz područje kućišta, materijal će se ponovno pojaviti na vrućoj površini kućišta, a protok zraka rashladne tekućine će ukloniti vlagu s površine materijala. Ovaj postupak se ponavlja nekoliko puta (ovisno o broju kutija 10). Zatim rasuti materijal ulazi u komoru za istovar 7, gdje se odvaja od rashladne tekućine i uklanja iz bubnja za sušenje.
Trenutno je u izradi eksperimentalno postrojenje za sušenje žitarica i drugih rasutih materijala.
Bibliografija
1. Sušenje žitarica koje štedi energiju / N.I. Malin. M.: KolosS, 2004. 240 str.
2. Sušenje žitarica i sušare žitarica / A.P. Gerzhoy, V.F. Samočetov. 3. izd. M.: KolosS, 1958. 255 str.
3. Pšenica i ocjena njezine kakvoće / ur. i s predgovorom. Doktor biologije znanosti prof. N.P. Kuzmina i časni znanstvenik RSFSR prof. L.N. Lyubarsky; traka iz engleskog dr.sc. biol. znanosti K.M. Selivanova i I.N. Srebro. M.: KolosS, 1967. 496 str.
UDK 664.7 V.V. Gorškov,
KAO. Pokutnev
UČINKOVITOST OBRADE ŽITA HIDRODINAMIČKOM KAVITACIJOM TIJEKOM PROIZVODNJE KRUHA
Uvod
Trenutno, pitanje proširenja asortimana pekarskih proizvoda ostaje relevantno. Primarna uloga je povećati okus i nutritivna svojstva kruha uz zadržavanje njegove niske cijene. To se postiže poboljšanjem tehnologije pečenja promjenom parametara pripreme žitarica, stupnja i načina mljevenja, diverzifikacijom recepture uključivanjem drugih žitarica i drugih komponenti tijekom miješenja, poboljšanjem tehnologije otpuštanja tijesta i uvjeta za pečenje kruha.
Jedna od mogućih mogućnosti modernizacije faze mljevenja žitarica je korištenje kavitacijskih mlinova. Time se eliminira potreba za uzastopnim propuštanjem žitarica kroz mljevenje i zatim razdvajanjem u frakcije. Istovremeno, zbog činjenice da se mokro mljevenje događa u kavitacijskom mlinu, u radionici za pripremu zrna nema štetnog faktora prašine. Kao rezultat, homogenizirana suspenzija zdrobljenog zrna se dovodi u pečenje.
Metodologija istraživanja
Svrha istraživanja bila je ispitati mogućnost proizvodnje zrnatog kruha na osnovi suspenzije žitarica dobivene u Petrakov disperzantu.
Kemijska analiza zrna i suspenzije provedena je u laboratoriju Altajskog državnog agrarnog sveučilišta u pogledu sadržaja vlage, glutena i staklastosti. Kvaliteta dobivenog kruha određena je u Centru za ispitivanje prehrambenih proizvoda i sirovina Državne obrazovne ustanove visokog stručnog obrazovanja "Altai State Technical University" prema organoleptičkim pokazateljima - obliku, površini, mrvicama, poroznosti, mirisu, okusu, boja i fizikalno-kemijski - vlažnost, kiselost
nepropusnost, strane inkluzije, znakovi bolesti i plijesni, škripanje od mineralnih nečistoća. Na temelju rezultata istraživanja napravljen je proračun ekonomske učinkovitosti proizvodnje pšeničnog kruha na bazi suspenzije žitarica dobivene kavitacijskim raspršivanjem.
Rezultati istraživanja
Za provođenje pokusa bilo je potrebno koristiti cijelo, neoljušteno zrno pšenice i vodu za piće u omjeru 1:2.
Za istraživanje je korišten prototip rotacijskog kavitacijskog generatora topline s elektromotorom snage 11 kW, protokom tekućine 0,15-0,5 l/s i tlakom 0,2-0,4 MPa.
Dodavanjem 35% brašna dobije se tijesto od suspenzije žitarica. Mijesili smo ručno dok tijesto nije postalo homogeno.
Fermentacija tijesta trajala je dva sata uz duplo miješenje koje se vršilo ručno. Prvo zagrijavanje obavljeno je nakon 40 minuta. nakon početka fermentacije, drugi - nakon još 40 minuta. (1 sat i 20 minuta nakon početka fermentacije). Rezanje je izvedeno mehanički u standardne oblike. Vrijeme dokazivanja bilo je 50 minuta. na temperaturi od 40°C. Trajanje pečenja - 25 minuta. na temperaturi od 240°C.
Za postavljanje pokusa uzeta je pšenica slabih pekarskih svojstava. Žito takvih karakteristika nije odabrano slučajno. Time je omogućena procjena minimalne moguće kvalitete sirovina u proizvodnji kruha i smanjenje troškova na minimum. U ovom slučaju, svojstva pečenja tijesta izravnavaju se dodavanjem brašna. Pokazatelji, karakteristike
koji utječu na kvalitetu početnog zrna dati su u tablici 1.
Kao što svjedoče podaci prikazani u tablici 1., analizirani uzorci zrna imali su prosječne pokazatelje kakvoće: u pogledu bjelančevina i glutena odgovarali su slabijim sortama pšenice, a u pogledu staklastosti jakim sortama. Srednje klase po tehničkim svojstvima pogodne su za proizvodnju pekarskog brašna bez dodavanja poboljšivača.
Razvijen je recept za dobivanje kruha. Razlika u receptu je što se ne bazira na 100 kg brašna, već na 100 kg smjese. To je zbog činjenice da osnova tijesta nije brašno, već njegova mješavina sa suspenzijom žitarica. Suspenzija je dobivena od cjelovitih žitarica bez upotrebe brašna. Smjesa je sadržavala 65% suspenzije žitarica i 35% pšeničnog brašna 1. razreda. Na 100 kg smjese dodano je 0,9 kg kuhinjske soli “Extra” i
0,3 kg kvasca.
Organoleptička analiza nakon pečenja pokazala je da je gotov proizvod imao karakterističan oblik
za kalup, odgovarao je kalupu za kruh u kojem se pekao; površina - bez velikih pukotina ili poderotina; mrvica - pečena i elastična; poroznost - razvijena bez šupljina i zbijenosti; okus i miris - karakteristični za ovu vrstu proizvoda; boja - smeđa.
Procjena fizikalno-kemijskih parametara data je u tablici 2.
Rezultati dani u tablici 2. pokazuju da dobiveni kruh prema fizikalnim i kemijskim pokazateljima odgovara: prema vlažnosti - Darnitsky, prema kiselosti i poroznosti - bijelom kruhu 1. razreda.
Ekonomski učinak uvođenja tehnologije procijenjen je smanjenjem troškova kruha i određen je uzimajući u obzir troškove procesa disperzije i uštedu novca na sirovinama. Za usporedbu uzet je kruh od pšeničnog brašna prvog razreda. Podaci o ekonomskoj učinkovitosti proizvodnje pšeničnog kruha na bazi suspenzije žitarica dobivene kavitacijskim raspršivanjem prikazani su u tablici 3.
Tablica 1
Ocjena kvalitete zrna pšenice, %
Indikator Pokusni uzorak Slabe sorte pšenice Jake sorte pšenice
Vlažnost 14,23 - -
Proteini, % 11,49 9-12 14
Gluten 20,59 do 20 28
Staklost 59 Do 40 40-60
Tablica 2
Fizikalno-kemijski pokazatelji žitnog kruha
Pokazatelj Rezultat ispitivanja GOST 26983-86 “Darnitsa Bread” GOST 26984-86 “Capital Bread” GOST 26987-86 “Bijeli kruh od pšeničnog brašna 1. razreda”
Vlažnost, % ne više od 48,0±0,71 48,5 47 45
Kiselost, stupnjevi ne više od 2,0±0,36 8 8 3
Poroznost, % ne manje od 68,0±1,0 59 65 68
Strane inkluzije Nisu otkrivene - - -
Znakovi bolesti i plijesni Nisu otkriveni - - -
Škripanje od mineralnih nečistoća Ne osjeća se - - -
Tablica 3
Ekonomski učinak proizvodnje kruha po 1 toni
Stavke troškova proizvodnje Proizvod
kruh od brašna 1. razreda (osnovna verzija) žitni kruh (dizajn verzija)
1. Opći proizvodni i opći gospodarski troškovi, rub. 7570 7809
2. Sirovine, utrljati. 6713 4335
3. Ukupni troškovi za proizvodnju 1 tone kruha, rub. 14283 12114
4. Ekonomski učinak, utrljati. - 2139 (prikaz, stručni).
Uštede nastaju zbog smanjenja troškova sirovina zbog zamjene dijela brašna suspenzijom žitarica. Iz tablice 3 proizlazi da će ekonomski učinak po 1 toni gotovih proizvoda (kruh) biti 2139 rubalja.
Dobiveni podaci omogućuju nam da preporučimo upotrebu hidrodinamičke kavitacije u fazi mljevenja u proizvodnji pšeničnog kruha na bazi suspenzije žitarica, što će eliminirati potrebu za opetovanim propuštanjem žitarica kroz mljevenje, nakon čega slijedi prosijavanje u frakcije, eliminirati gubitke iz formiranja mlinske prašine i dobiti ekonomski učinak od 2139 rubalja/t.
Bibliografija
1. GOST 5667-65. Kruh i pekarski proizvodi. Pravila prihvaćanja, metode uzorkovanja, metode određivanja organoleptičkih svojstava i mase proizvoda.
2. Romanov A.S. Ispitivanje kruha i pekarskih proizvoda. Kvaliteta i sigurnost: udžbenik. dodatak / A.S. Romanov, N.I. Davidenko, L.N. Shatnyuk, I.V. Matveeva, V.M. Po-Znyakovski; pod. ukupno izd. V.M. Poznjakovskog. Novosibirsk: Sib. sveuč. naklada, 2005. 278 str.
3. GOST 26983-86. Darnitsky kruh. Uđi. 01.12.86 do 01.01.92. M.: Izdavačka kuća za standarde, 1986. 6 str.
4. GOST 26987-86. Bijeli kruh od pšeničnog brašna vrhunskog, prvog i drugog razreda. Tehnički uvjeti.
Pojave kavitacije poznate su u hidrodinamici kao pojave koje razaraju konstrukcije hidrauličkih strojeva, brodova i cjevovoda. Kavitacija se može pojaviti u tekućini tijekom turbulencije protoka, kao i kada je tekućina ozračena ultrazvučnim poljem pobuđenim ultrazvučnim emiterima. Ove metode stvaranja kavitacijskog polja korištene su za rješavanje tehnoloških problema u industriji. To su problemi disperzije materijala, miješanja tekućina koje se ne miješaju, emulgiranja. Ali zbog visoke cijene opreme i karakteristika čvrstoće emitera, ove tehnologije nisu postale široko rasprostranjene u ruskoj industriji.
Predloženo rješenje ovih tehnoloških problema temelji se na kontinuiranim hidrauličkim strojevima za stvaranje kavitacijskog polja u struji fluida. Za razliku od tradicionalnih metoda dobivanja kavitacijskog polja pomoću ultrazvučnih uređaja i hidrodinamičkih zviždaljki, ovi hidraulični strojevi omogućuju dobivanje kavitacijskog polja u bilo kojoj tekućini, s različitim fizikalnim parametrima i sa zadanim frekvencijskim karakteristikama. Time se širi geografija primjene ovih strojeva za njihovu upotrebu u industrijskim procesima. Ovi strojevi, koje je programer konvencionalno nazvao "kavitatori", mogu se koristiti u industrijama kao što je prehrambena industrija za proizvodnju tekućih prehrambenih proizvoda (na primjer: majoneze, sokova, biljnih ulja, mliječnih proizvoda, aditiva za stočnu hranu, stočne hrane itd.) ; kao što je kemijska industrija (proizvodnja boja i lakova), dobivanje gnojiva za poljoprivredu; u građevinarstvu (za obogaćivanje gline, poboljšanje kvalitete betona, dobivanje novih građevinskih materijala iz konvencionalnih pakiranja).
Provedene su i neke studije o učinku kavitacije ovih strojeva kada se koriste kao dizalice topline. Proizvodnja toplinske energije temelji se na oslobađanju energije kada se raskidaju međumolekulske veze tekućine tijekom njezina prolaska kroz navigacijsko polje. Sveobuhvatno istraživanje u ovoj oblasti moglo bi rezultirati novom generacijom grijaćih jedinica koje će imati autonomiju i širok raspon primjena za grijanje malih zgrada i objekata udaljenih od toplinske mreže, pa čak i električnih vodova.
U energetskom smislu ovi su strojevi korišteni za proizvodnju novih vrsta goriva: umjetnog loživog ulja, briketiranog goriva s ekološki prihvatljivim vezivima od prirodnog treseta, kao iu tehnologijama korištenja konvencionalnih goriva (nafta, dizel ulje, lož ulje) za uštedu. potrošnja ovih goriva za 25-30% postojećih troškova.
- Korištenje kavitatora za proizvodnju sokova, kečapa od povrća i voća, bobičastog voća koje sadrži sitne sjemenke koje se teško odvajaju pri izradi proizvoda. Kavitator vam omogućuje proizvodnju sokova od bobičastog voća kao što su maline, ribizli, krkavina, preradu bobičastog voća bez odvajanja sjemenki koje su raspršene do veličine čestica od 5 mikrona i čine pjenu u proizvodima.
- Korištenje kavitatora u tehnologiji dobivanja biljnih ulja omogućuje povećanje prinosa ulja i produktivnosti opreme. Ova tehnologija omogućuje dobivanje ulja iz bilo kojeg biljnog sastava koji sadrži ulje, kao i dobivanje pjenastih dodataka hrani za domaće životinje.
- Tehnološka linija za pripremu majoneze.
- Tehnološka linija za proizvodnju ulja i dodataka stočnoj hrani od smrekovih grana četinjača.
- Kavitacijske instalacije omogućuju dobivanje novih vrsta hrane od treseta i otpada od prerade žitarica.
- Od treseta se uz pomoć kavitatora mogu dobiti i kompletna gnojiva za poljoprivredne proizvođače od povrća i žitarica, to su tzv. „humati“.
II. energija - Proizvodnja tekućeg goriva iz otpadaka proizvodnje ugljena i treseta. Gorivo može poslužiti kao zamjena za loživo ulje. (Gorivo od treseta i ugljena).
- Tehnološka linija za proizvodnju briketa od tresetne piljevine i građevinskog materijala.
- Proizvodnja sorbenata za naftne derivate.
- Postoje preliminarne studije o korištenju kavitatora za proizvodnju motornih goriva i ulja iz sirove nafte bez krekiranja izravno na neindustrijskim bušotinama.
- Upotreba kavitatora za autonomno grijanje prostorija kao grijač rashladne tekućine male snage do 100 kW.
III. Izgradnja - Ispituje se tehnologija za proizvodnju boja i lakova poboljšane kvalitete zahvaljujući finoj disperziji punila i bojila.
- Tehnološka linija za proizvodnju sušivih ulja, disperzijskih i vodenih boja.
- Korištenje kavitatora za proizvodnju novih građevinskih materijala može biti obećavajuće:
- betoni i mortovi povećane čvrstoće;
- obogaćivanje gline za proizvodnju opeke. - Kavitatori se mogu koristiti za čišćenje metala i dijelova od hrđe, kamenca itd.
- Kavitatori se mogu koristiti kao miješalice komponenti koje se u normalnim uvjetima ne miješaju i za dobivanje homogenih struktura u prehrambenoj i kemijskoj industriji.
IV. ostalo - Razvijen je uređaj za proizvodnju pare pomoću električne energije. Parna jedinica se može koristiti za proizvodnju stočne hrane, građevinskog materijala, sterilizaciju itd.
- Pročišćavanje otpadnih voda za proizvodnju goriva iz sedimentnih materijala. Pročišćavanje vode od naftnih derivata.
Metoda se odnosi na proizvodnju stočne hrane. Metoda uključuje vlaženje, mljevenje i enzimatsku hidrolizu zrna, pri čemu je omjer zrna i vode 1:1, temperatura vode 35-40°C, a koriste se enzimi -amilaza 1,0-1,5 jedinica/g škroba i ksilanaza 1- 2 jedinice/g celuloze. Metoda omogućuje dobivanje proizvoda koji sadrži lako probavljive ugljikohidrate. 1 stol
Trenutno se u stočarskoj proizvodnji koristi melasa dobivena iz otpada proizvodnje šećera. Ova melasa, dobivena kiselinskom hidrolizom, sadrži 80% suhe tvari i ima visoku koncentraciju glukoze.
Korištenje melase od repe kao hrane za životinje je nadaleko poznato. Zbog visokog kaloričnog sadržaja ovih proizvoda, njihova upotreba u stočnoj hrani je u stalnom porastu. Međutim, melasa je viskozna tekućina, što otežava preradu. Prilikom dodavanja hrani mora se zagrijati. Osim toga, melasa sadrži vrlo malo dušika, fosfora i kalcija i ne zadovoljava potrebe domaćih životinja za proteinima.
Stoga se posljednjih 20 godina u stočarstvu koristi melasa dobivena iz žitarica ili škroba enzimatskom hidrolizom.
Trenutno se provodi enzimska hidroliza materijala koji sadrže škrob uz prethodnu obradu sirovina pri visokom tlaku od 4-5 kgf/cm 2 tijekom 120 minuta.
Takvom predobradom zrna dolazi do bubrenja, želatinizacije, razaranja škrobnih zrna i slabljenja veze među molekulama celuloze, neke od celulaza i amilaza postaju topljive, što rezultira povećanjem površine dostupne enzimima i značajnim povećanjem hidrolizabilnost materijala.
Nedostaci ove metode su visoke temperature i trajanje obrade, što dovodi do destrukcije ksiloze uz stvaranje furfurala, hidroksimetilfurfurala i razgradnju nekih šećera. Postoji i način pripreme hrane, na primjer prema A.S. br. 707560, koji uključuje vlaženje zrna u prisutnosti amilaze, a zatim ravnanje, kaljenje i sušenje gotovog proizvoda. Ovom se metodom samo do 20% početnog sadržaja škroba pretvara u dekstrin, a do 8-10% u reducirajuće šećere (kao što su maltoza, glukoza).
Predložena je slična metoda obrade žitarica za stočnu hranu (A.S. br. 869745), koja uključuje obradu žitarica sličnu A.S. 707560, ali se razlikuje po tome što se nakon kaljenja spljošteno zrno dodatno tretira enzimskim pripravkom glukavamorin u količini od 2,5-3,0% mase škroba 20-30 minuta. U tom se slučaju postotak reducirajućih šećera u proizvodu povećava na 20,0-21,3%.
Nudimo kvalitativno novi proizvod s lako probavljivim ugljikohidratima - pšeničnu (raženu) melasu, dobivenu enzimatskom hidrolizom.
Krmna melasa je proizvod nepotpune hidrolize škroba i celuloze (hemiceluloza i vlakna). Sadrži glukozu, maltozu, tri- i tetrasaharide i dekstrine različite molekulske mase, proteine i vitamine, minerale, tj. sve ono čime obiluju pšenica, raž i ječam.
Krmna melasa također može biti dodatak okusu, jer... sadrži glukozu, koja je neophodna pri uzgoju mladih domaćih životinja.
Okus, slatkoća, viskoznost, higroskopnost, osmotski tlak, fermentabilnost hidrolizata ovise o relativnim količinama navedenih prve četiri skupine ugljikohidrata i općenito ovise o stupnju hidrolize škroba i celuloze.
Za hidrolizu celuloze i škroba korišteni su složeni enzimski pripravci: amilosubtilin G18X, celloviridin G18X, ksilanaza, glukavamorin G3X.
Nudimo i novi način prerade žitarica (raž, pšenica) i proizvodnje krmne melase uz pomoć kavitacije uz istovremeno djelovanje enzimskog kompleksa.
Metoda prerade zrna odvija se u posebnom aparatu kavitatoru, koji je rotirajući spremnik s perforiranim bubnjem, u kojem se odvija proces kavitacije, koji se temelji na hidrodinamičkim vibracijama visokog intenziteta u tekućem mediju, praćen 2 vrste fenomena:
Hidrodinamički
Akustična
uz stvaranje velikog broja kavitacijskih mjehurića-šupljina. U kavitacijskim mjehurićima dolazi do jakog zagrijavanja plinova i para koje nastaje kao posljedica njihove adijabatske kompresije tijekom kavitacijskog kolapsa mjehurića. U kavitacijskim mjehurićima koncentrirana je snaga akustičnih vibracija tekućine, a kavitirajuće zračenje mijenja fizikalna i kemijska svojstva tvari koja se nalazi u blizini (u ovom slučaju tvar se drobi do molekularne razine).
Primjer 1: Zrno se najprije grubo usitni u drobilici za stočnu hranu s veličinom čestica ne većom od 2-4 mm, zatim se frakcijski miješa s vodom koja se dovodi u kavitator. Omjer zrna i vode je 1:1 po težini. Temperatura vode 35-40°C. Vrijeme zadržavanja suspenzije žitarica i vode u kavitatoru nije duže od 2 sekunde. Kavitator je spojen na uređaj u kojem se pH i temperatura održavaju automatskom regulacijom. Volumen reakcijske smjese u aparaturi ovisi o snazi kavitatora i kreće se od 0,5 do 5 m 3 .
Nakon dodavanja polovice količine zrna u kavitator se unosi kompleks enzima: bakterijska amilaza 1,0-1,5 jedinica/g škroba i ksilanaza 1-2 jedinice/g celuloze.
Tijekom kavitacije temperatura reakcijske mase održava se unutar 43-50°C i pH 6,2-6,4. pH smjese se održava klorovodičnom kiselinom ili sodom. Nakon 30-40 minuta kavitacije, ukapljena fina suspenzija s veličinom zrna ne većom od 7 mikrona zagrijava se do temperature želatinizacije pšeničnog škroba od 62-65 ° C i održava 30 minuta na toj temperaturi bez kavitacije. Zatim se skupljena masa ponovno uvodi u način kavitacije u trajanju od 30-40 minuta. Proces kavitacije se zaustavlja jodnim testom, proizvod se šalje na saharizaciju u veću posudu s uređajem za miješanje. Za daljnju saharizaciju reakcijske mase, dodajte glucavamorin G3X u količini od 3 jedinice/g škroba. Proces saharifikacije se provodi pri temperaturi od 55-58°C i pH 5,5-6,0. Bakterijska amilaza 1,0-1,5 jedinica/g škroba i ksilanaza 1-2 jedinice/g celuloze održava se temperatura reakcijske mase 43-50°C i pH 6,2-6,4, a daljnja saharifikacija dobivene smjese provodi se glukavamorinom GZH u količini od 3 jedinice/g škroba pri temperaturi 55-58°C i pH 5,5-6,0.
480 rub. | 150 UAH | $7.5 ", MOUSEOFF, FGCOLOR, "#FFFFCC",BGCOLOR, "#393939");" onMouseOut="return nd();"> Disertacija - 480 RUR, dostava 10 minuta 24 sata dnevno, sedam dana u tjednu i praznicima
Gorbyleva Ekaterina Viktorovna. Proučavanje kvalitativnih karakteristika suspenzija žitarica i njihove upotrebe u proizvodnji hrane: disertacija... Kandidat tehničkih znanosti: 05.18.15 / Gorbyleva Ekaterina Viktorovna; [Mjesto zaštite: Kemer. tehnol. Institut za prehrambenu industriju]. - Kemerovo, 2008. - 175 str.: ilustr. RSL OD, 61 09-5/1247
Uvod
Poglavlje 1. Pregled literature 9
1.1 Analiza postojećih vrsta i načina mljevenja 9
1.2. Teorija kavitacije 17
1.2.1 Definicija fenomena kavitacije 17
1.2.2 Vrste kavitacije 19
1.2.3 Pojava kavitacije 21
1.2.4 Praktična primjena kavitacije 23
1.3 Karakteristike pšeničnog zrna korištenog u radu 26
1.4 Načini povećanja nutritivne vrijednosti žitarica 30
1.4.1 Mlijeko kao sredstvo za povećanje nutritivne vrijednosti proizvoda prerade žitarica 30
1.4.2 Namakanje žitarica kao način povećanja biološke i nutritivne vrijednosti hrane 34
1.5 Zaključak pregleda literature 36
Poglavlje 2. Objekti i metode istraživanja 39
2.1. Objekti proučavanja 39
2.2 Metode istraživanja 40
2.3 Statistička obrada eksperimentalnih podataka 45
Poglavlje 3. Rezultati istraživanja i njihova rasprava 47
3.1 Određivanje načina pripreme zrna za kavitacijsko mljevenje 47
3.2 Dobivanje suspenzija žitarica. Određivanje početne temperature, intervali uzorkovanja 49
3.3 Organoleptička procjena dobivenih suspenzija 54
3.4 Promjena temperature suspenzije zrna tijekom kavitacije 54
3.5 Studija učinka tretmana kavitacijom na kiselost 58
3.6 Proučavanje kompleksa ugljikohidrata 59
3.7 Određivanje sadržaja bjelančevina 64
3.8 Određivanje sadržaja lipida 67
3.9 Istraživanje utjecaja tretmana kavitacijom na sadržaj vitamina E69
3.10 Istraživanje učinka tretmana kavitacijom na sadržaj makroelemenata 70
3.11 Studija učinka tretmana kavitacijom na mikrofloru suspenzija žitarica 72
3.12 Proučavanje stabilnosti proizvoda od zrna tijekom skladištenja 75
3.13 Preliminarno određivanje optimalnih načina kavitacijskog mljevenja zrna 82
3.14 Procjena sigurnosnih pokazatelja žitnih suspenzija 83
Poglavlje 4. Primjeri moguće praktične primjene suspenzija žitarica 87
4.1 Upotreba suspenzije voda-zrno u pečenju 88
4.1.1 Razvoj recepture za kruh od žitarica 88
4.1.2 Rezultati laboratorijskog pečenja. Organoleptička i fizikalno-kemijska ocjena gotovih proizvoda 91
4.1.3 Proizvodna ispitivanja tehnologije proizvodnje kruha u suspenziji voda-zrno 95
4.1.4. Ekonomska učinkovitost 98
4.1.4.1 Opis poduzeća 98
4.1.4.2 Investicijski plan 98
4.1.4.3 Plan proizvodnje 101
4.1.4.4 Financijski plan 109
4.2 Upotreba mliječno-žitne suspenzije za pripremu palačinki i palačinki 112
4.2.1 Izrada recepata za palačinke od žitarica i palačinke 112
4.2.2 Rezultati laboratorijskog pečenja. Organoleptička i fizikalno-kemijska procjena 113
4.2.3 Industrijsko odobrenje 119
4.2.4 Isplativost 122
Zaključci 125
Popis korištene literature 127
Prijave 146
Uvod u rad
Relevantnost problema.
Problem zdrave ljudske prehrane jedan je od najvažnijih zadataka našeg vremena. Proizvodi od žitarica savršeno zadovoljavaju zahtjeve cjelovite prehrane. U tom smislu, postoji potreba za stvaranjem široke palete novih proizvoda od žitarica koji omogućuju racionalno korištenje svih vrijednih prirodnih sastojaka uz značajno smanjenje troškova proizvodnje.
Zbog toga se u praksi proizvodnje prerade žitarica značajna pažnja posvećuje uvođenju progresivnih tehnika i opreme visokih performansi kako bi se povećala učinkovitost korištenja žitarica tijekom prerade.
Jedna od obećavajućih tehnologija koja omogućuje značajno intenziviranje proizvodnih procesa i otvara široke mogućnosti za proširenje asortimana žitarica, pekarskih i drugih vrsta proizvoda je kavitacijska obrada sirovina, koja omogućuje dobivanje suspenzija žitarica - proizvoda s određenim skup fizikalno-kemijskih i organoleptičkih svojstava.
Predložena tehnologija temelji se na fizičkom fenomenu - kavitaciji, koja se stvara ili ultrazvukom (akustički) ili hidrauličkim impulsima (rotacijski). Jedinice za akustičnu kavitaciju već se koriste u raznim sektorima prehrambene industrije. Do danas najveće praktične rezultate u tom smjeru postigao je doktor tehničkih znanosti. S.D. Šestakov.
Međutim, nedavno, za raspršivanje sirovina, počinju koristiti snažnije sredstvo za dezintegraciju - hidrauličke pulsne rotacijske generatore, koji su pokazali visoku učinkovitost u laboratorijskim ispitivanjima.
Općenito, disperzija čvrstih čestica u hidrauličkim pulsnim rotacijskim generatorima popraćena je djelovanjem hidrauličkog udara,
kavitacijska erozija i abrazija u prstenastom rasporu između rotora i statora. Međutim, mehanizam kompleksnog djelovanja hidropulsne kavitacije na prehrambene sirovine nije dovoljno proučen.
Na temelju navedenog relevantno je istražiti utjecaj tretmana hidropulsnom kavitacijom na organoleptička i fizikalno-kemijska svojstva proizvoda od žitarica.
Cilj I ciljevi istraživanja.
Svrha ovog istraživanja bila je proučiti kvalitativna svojstva suspenzija žitarica i njihovu primjenu u proizvodnji hrane.
Za ostvarenje ovog cilja bilo je potrebno riješiti sljedeće zadatke:
odrediti početnu temperaturu, omjer krute i tekuće komponente prije kavitacijskog mljevenja i maksimalno moguće trajanje hidropulsne kavitacijske obrade zrna pšenice;
proučiti utjecaj trajanja hidropulsnog kavitacijskog mljevenja na organoleptičke i fizikalno-kemijske pokazatelje kakvoće žitnih suspenzija;
proučavati mikrobiološke pokazatelje suspenzija žitarica;
odrediti sposobnost skladištenja suspenzija žitarica;
procijeniti pokazatelje sigurnosti suspenzija žitarica;
razviti recepture i tehnologije za prehrambene proizvode upotrebom suspenzija žitarica. Osigurati procjenu robe gotovih proizvoda;
na temelju svih navedenih istraživanja odrediti optimalne parametre za hidropulsnu kavitacijsku obradu zrna pšenice;
provesti pilot testiranje novog žitnog proizvoda i procijeniti ekonomsku učinkovitost predloženih tehnologija.
Znanstvena novost.
Znanstveno je obrazložena i eksperimentalno potvrđena izvedivost hidropulsnog kavitacijskog mljevenja zrna pšenice u svrhu dobivanja suspenzije zrna kao poluproizvoda u proizvodnji hrane.
Utjecaj trajanja hidrauličkog impulsa
utjecaj kavitacije na fizikalno-kemijska i organoleptička svojstva proizvoda prerade pšeničnog zrna.
Prvi put je otkriven utjecaj tretmana hidropulsnom kavitacijom na mikrofloru prerađenih žitnih sirovina.
Provedena je procjena sigurnosnih pokazatelja suspenzija zrna dobivenih metodom hidropulsnog kavitacijskog mljevenja zrna.
Određeni su optimalni parametri za dobivanje zrnatog poluproizvoda za pečenje metodom hidropulsnog kavitacijskog mljevenja zrna pšenice.
Prvi put je prikazana mogućnost korištenja suspenzije proklijalog zrna pšenice, dobivene metodom hidropulsnog kavitacijskog mljevenja, u proizvodnji zrnatog kruha.
Po prvi put je razvijena tehnologija za pripremu žitnih palačinki i palačinki na bazi mliječno-žitne suspenzije dobivene hidropulsnom kavitacijskom obradom žitarica s mlijekom.
Praktični značaj rada.
Na temelju istraživanja razvijene su praktične preporuke za proizvodnju suspenzija žitarica metodom hidropulsnog kavitacijskog mljevenja i njihovo skladištenje.
Prikazani su primjeri moguće praktične primjene suspenzija žitarica dobivenih hidropulsnim kavitacijskim mljevenjem za proizvodnju raznih pekarskih proizvoda: suspenzija proklijalog zrna pšenice - za proizvodnju kruha od žitarica, suspenzija mliječno žitarica - za pripremu palačinki od žitarica i palačinke.
Razvijena metoda za proizvodnju kruha uspješno je prošla proizvodno testiranje u pekari privatnog poduzeća “Toropchina N.M.”; način pripreme palačinki od zrna - u kantini Altai State Technical University "Dijeta +".
Očekivani ekonomski učinak od uvođenja žitarskog kruha bit će 155 450 rubalja. godišnje. Očekivani ekonomski učinak od uvođenja palačinki od zrna je 8505 rubalja. godišnje.
Za kruh od žitarica izrađen je nacrt regulatorne dokumentacije.
Provjera rada. Rezultati rada prezentirani su na 62. znanstveno-stručnom skupu studenata, diplomskih studenata i mladih znanstvenika “Horizonti obrazovanja” 2004. godine, na 64. znanstveno-stručnom skupu studenata, diplomskih studenata i mladih znanstvenika “Horizonti obrazovanja” 2004. godine. u 2006. Ima 10 publikacija, uključujući 3 konferencijska izvješća, 7 članaka.
Struktura i djelokrug rada. Disertacija se sastoji od uvoda, pregleda literature, opisa predmeta i metoda istraživanja, rezultata rasprave i njihove analize, opisa primjera moguće praktične primjene žitnih suspenzija u pekarstvu, zaključaka, bibliografskog popisa od 222 naslova. , uključujući 5 stranih, i 6 priloga. Rad je prezentiran na 145 stranica tipkanog testa, sadrži 23 slike i 40 tablica.
Mlijeko kao sredstvo za povećanje nutritivne vrijednosti proizvoda od žitarica
U svjetskoj praksi sve je rašireniji rad na stvaranju pekarskih proizvoda s visokim sadržajem biološki aktivnih tvari. U teoriji i praksi pekarstva identificirana su dva pravca povećanja biološke vrijednosti prehrambenih proizvoda od žitarica.
Jedno od tih područja je obogaćivanje proizvoda sirovinama koje sadrže velike količine proteina, mineralnih elemenata i vitamina. Ostvaruje se izradom kruha obogaćenog mliječnim proizvodima, sojinim koncentratima, ribljim brašnom, vitaminima i dr.
Drugi smjer je iskoristiti sav potencijal svojstven zrnu po prirodi, budući da se tijekom sortnog mljevenja gubi značajan dio korisnih tvari zrna.
Mlijeko i proizvodi od njega vrijedne su sirovine koje sadrže proteine i šećer. U procesu pripreme vrhnja od mlijeka separacijom nastaje obrano mlijeko. Nusproizvod proizvodnje maslaca iz vrhnja je mlaćenica. Pri proizvodnji sireva, svježeg sira i kazeina nastaje sirutka. Svi navedeni proizvodi mogu se koristiti u pekarstvu, kako u prirodnom obliku tako i nakon posebne obrade.
Jedna od najdeficitarnijih komponenti u prehrani je kalcij. Kruh je ograničen izvor kalcija. U tom smislu, mliječni proizvodi se koriste za povećanje sadržaja kalcija u njemu.
Mlijeko je složen polidisperzni sustav. Disperzne faze mlijeka, koje čine 11... 15%, nalaze se u ionsko-molekularnom (mineralne soli, laktoza), koloidnom (proteini, kalcijev fosfat) i grubom (mast) stanju. Disperzni medij je voda (85...89%). Okvirni sadržaj pojedinih komponenti u kravljem mlijeku prikazan je u tablici 1.1.
Kemijski sastav mlijeka nije stalan. Ovisi o razdoblju laktacije životinja, pasmini stoke, uvjetima hranidbe i drugim čimbenicima. Najveće promjene doživljava količina i sastav masti. U razdoblju masovnog teljenja krava (ožujak-travanj) mlijeko ima nizak sadržaj masti i bjelančevina, au listopadu-studenom ono je maksimalno.
Masnoća u obliku kuglica promjera od 1 do 20 mikrona (glavna količina je promjera 2...3 mikrona) stvara u neohlađenom mlijeku emulziju, a u ohlađenom disperziju s djelomično stvrdnutom masnoćom. Mliječna mast zastupljena je uglavnom miješanim trigliceridima, kojih ima više od 3000. Trigliceridi se tvore od ostataka više od 150 zasićenih i nezasićenih masnih kiselina. Prateća mliječna mast su tvari slične mastima: fosfolipidi i steroli. Fosfolipidi su esteri glicerola, visokomolekularnih masnih kiselina i fosforne kiseline. Za razliku od triglicerida, ne sadrže niskomolekularne zasićene masne kiseline, već dominiraju višestruko nezasićene kiseline. Najzastupljeniji u mlijeku su lecitin i cefalin.
Bjelančevine mlijeka (3,05...3,85%) su heterogene po sastavu, sadržaju, fizičko-kemijskim svojstvima i biološkoj vrijednosti. Dvije su skupine bjelančevina u mlijeku koje imaju različita svojstva: kazein i bjelančevine sirutke. Prva grupa, kada se mlijeko zakiseli na pH 4,6 na 20C, precipitira, druga, pod istim uvjetima, ostaje u sirutki.
Kazein, koji čini 78 do 85% ukupnog sadržaja bjelančevina u mlijeku, nalazi se u obliku koloidnih čestica, odnosno micela; Proteini sirutke prisutni su u mlijeku u otopljenom stanju, njihova količina se kreće od 15 do 22% (oko 12% albumina i 6% globulina). Frakcije kazeina i proteina sirutke razlikuju se po molekularnoj masi, sadržaju aminokiselina, izoelektričnoj točki (IEP), sastavu i strukturi.
Elementarni sastav mliječnih bjelančevina je sljedeći (%): ugljik - 52...53; vodik - 7, kisik - 23, dušik - 15,4...15,8, sumpor - 0,7...1,7; Kazein također sadrži 0,8% fosfora.
Mliječni ugljikohidrati predstavljeni su mliječnim šećerom (laktozom), disaharidom koji se sastoji od molekula glukoze i galaktoze, kao i jednostavnim šećerima (glukoza, galaktoza), fosfornim esterima glukoze, galaktoze, fruktoze.
Mliječni šećer nalazi se u mlijeku u otopljenom obliku u a- i jB-obliku, a a-oblik se odlikuje manjom topljivošću od /?-oblika. Oba oblika mogu se mijenjati iz jednog u drugi. Mliječni šećer je otprilike pet puta manje slatki od saharoze, ali njegova nutritivna vrijednost nije inferiorna od potonjeg i tijelo ga gotovo potpuno apsorbira.
Minerali su u mlijeku zastupljeni kao soli organskih i anorganskih kiselina. Prevladavajuće soli su kalcij (sadržaj 100...140 mg%) i fosfor (95...105 mg%). Osim toga, mlijeko sadrži mikroelemente: mangan, bakar, kobalt, jod, cink, kositar, molibden, vanadij, srebro itd. Sadržaj vitamina u mlijeku ovisi o pasmini životinje, razdoblju laktacije i drugim čimbenicima.
Statistička obrada eksperimentalnih podataka
Za dobivanje matematičkog modela proučavanog procesa, uzimajući u obzir promjene u nekoliko čimbenika koji utječu na proces, korištene su metode matematičkog eksperimentalnog planiranja.
Za realizaciju jednog od smjerova bilo je potrebno prvo proklijati zrno pšenice. Stoga je u početku tijekom ovih istraživanja određena optimalna metoda pripreme zrna pšenice. Istodobno su ovom procesu nametnuti sljedeći zahtjevi: način pripreme zrna ne smije imati negativan utjecaj na njegovu prehrambenu i biološku vrijednost; metoda bi trebala biti jednostavna i ne zahtijeva puno vremena; njena implementacija ne bi trebala zahtijevati složenu skupu opremu i dodatno osoblje, tako da, ako je potrebno, svako poduzeće može izvršiti klijanje uz minimalnu ponovnu opremu i minimalne financijske troškove.
Kako je analiza literaturnih podataka pokazala, tradicionalno se za disperziju radi dobivanja zrnate mase vrši namakanje zrna 6-48 sati, što je popraćeno početnim klijanjem zrna. Glavni smjer biokemijskih procesa u klijajućem zrnu je intenzivna hidroliza visokomolekularnih spojeva taloženih u endospermu i njihova transformacija u topivo stanje, dostupno za opskrbu klice u razvoju.
Međutim, stvaranje hranjivih tvari koje povećavaju hranjivu vrijednost proklijalih žitarica ne događa se odmah. Početni stadij klijanja (latentna klijavost ili fermentacija) popraćen je smanjenjem tvari niske molekularne težine koje konzumira rastući embrij. Tako se pri namačenju od 12 sati sadržaj šećera u zrnu smanjuje gotovo 1,5 puta, a sadržaj dekstrina približno 1,7 puta. Sadržaj vitamina C u početnim fazama klijanja smanjuje se gotovo 1,5 puta. Ali eksperimenti pokazuju da je nakon 12 sati namakanja žitarica sadržaj šećera i dekstrina u proučavanim uzorcima počeo rasti.
Posljedično, sljedeća faza klijanja zrna je popraćena nakupljanjem tvari male molekularne težine, uključujući vitamine, zbog povećanja enzimske aktivnosti koja dovodi do hidrolize spojeva visoke molekularne težine. Međutim, predugo namakanje (više od jednog dana) dovodi do intenzivnog razvoja bakterijske mikroflore, plijesni i pojave oštrog kiselog mirisa. Stoga su, nakon analize svih informacija, usvojeni sljedeći parametri za pripremu zrna: trajanje namakanja - 24 sata; temperatura vode za namakanje - 25C.
Takvo namakanje osigurava početno klijanje zrna uz stvaranje hranjivih tvari i ne povećava značajno mikrofloru zrna. 3.2 Dobivanje suspenzija žitarica. Određivanje početne temperature, intervali uzorkovanja
Primarni cilj eksperimentalnog istraživanja bio je utvrditi moguće trajanje kavitacijske obrade zrna te identificirati intervale uzorkovanja za daljnja laboratorijska istraživanja. Kako bi se riješio ovaj problem, provedeni su probni eksperimenti za dobivanje suspenzija žitarica.
Kavitacijska obrada žitarica provedena je na temelju poduzeća Tekhnokompleks LLC, koje se nalazi u Barnaulu, ulica Karaganda, zgrada 6.
U trenutku kada je otvor rotora blokiran bočnim stijenkama statora, dolazi do naglog porasta tlaka duž cijele dužine cilindričnih otvora rotora (izravni hidraulički udar), što pojačava "kolaps" kavitacijskih mjehurića u zoni A.
U zoni B, intenzivno "kolapsiranje" kavitacijskih mjehurića je olakšano konstantnim viškom tlaka. Kao što je već objašnjeno u odjeljku 1.1, zatvaranje kavitacijskih mjehurića doprinosi uništavanju zrna.
Proces mljevenja je proveden u recirkulacijskom načinu rada. Omjer čvrstog i tekućeg dijela bio je 1:2. Povećanje krute frakcije u smjesi nemoguće je zbog tehničkih karakteristika kavitacijske jedinice. Povećanje tekuće faze je nepraktično sa stajališta nutritivne vrijednosti dobivenog proizvoda.
Za provođenje pokusa korištena je obična hladna voda iz slavine, čija je temperatura bila 20C. Promjena početne temperature je nepraktična, jer zahtijeva dodatna materijalna ulaganja i vrijeme utrošeno na zagrijavanje ili hlađenje, što će značajno produljiti tehnološki proces i povećati cijenu konačnog proizvoda. Eksperimentalna istraživanja su pokazala da je moguće trajanje kavitacijske obrade pšeničnog zrna 5 minuta za vodeno-zrnate i mliječno-zrnaste suspenzije i 5,5 minuta za suspenziju proklijalog pšeničnog zrna. U ovom slučaju, konačna temperatura suspenzije zrna dosegla je 60-65°C.
Daljnja obrada zrna je nemoguća, jer se tijekom kavitacijskog mljevenja značajno povećava viskoznost proizvoda koji na kraju procesa poprima konzistenciju tijesta, zbog čega usisna cijev instalacije nije u mogućnosti uvući se. smjesa koja se obrađuje i proces se zaustavlja.
Studija učinka tretmana kavitacijom na kiselost
Promjena kiselosti suspenzija žitarica tijekom kavitacije Analizirajući rezultate možemo zaključiti da se kao rezultat kavitacije kiselost proizvoda tijekom prve minute kavitacijske obrade naglo povećava u odnosu na početnu vrijednost za 2 - 2,5 puta. Ali dalje tijekom procesa smanjuje se na 1,6 stupnjeva za suspenziju voda-zrno, na 2,1 stupanj za suspenziju proklijalih zrna pšenice i na 2,4 stupnja za suspenziju mlijeko-zrno.
To se može objasniti činjenicom da pojavu kavitacije prati stvaranje slobodnih radikala OH-, NCb-, N-, kao i krajnjih produkata njihovih rekombinacija H2C2, HNCb, HN03, koji zakiseljuju okolinu. No budući da kao rezultat pulsiranja i kolapsa jednog kavitacijskog mjehurića nastaje približno 310 parova radikala, uglavnom OH-, a vodik nastao tijekom procesa djelomično isparava, kako proces napreduje, povećava se broj hidroksilnih skupina, što dovodi do alkalizacije okoliša i smanjenja kiselosti.
Ugljikohidrati su glavni energetski izvori koncentrirani u stanicama endosperma kariopsisa. Po količini lako probavljivih ugljikohidrata proizvodi od žitarica zauzimaju prvo mjesto među ljudskom hranom. Važnost ugljikohidrata u tehnološkom procesu prerade žitarica, a posebno pri korištenju žitarica u procesu pripreme tijesta, vrlo je velika.
U ovom radu istraživali smo učinak tretmana hidropulsnom kavitacijom na promjenu ugljikohidratnog kompleksa zrna pšenice. Za procjenu nastalih promjena određen je sadržaj škroba, dekstrina, saharoze i reducirajućih šećera.
Škrob ima najznačajniju ulogu u procesu miješenja tijesta i pečenja kruha. Rezultati istraživanja, prikazani na slici 3.5, pokazuju da obrada zrna hidropulsnom kavitacijom doprinosi uništavanju škroba koji se nalazi u njemu.
Maksimalno smanjenje količine škroba opaženo je u suspenziji proklijalih zrna pšenice. To je zbog činjenice da se kao rezultat klijanja djelovanje enzima zrna naglo povećava, a proces otapanja složenih tvari taloženih u endospermu počinje stvaranjem jednostavnijih. Shodno tome, škrob se pretvara u dekstrine i maltozu. Stoga je i prije podnošenja proklijalog zrna na tretman kavitacijom sadržaj škroba u njemu bio 6-8% manji u odnosu na izvorno zrno pšenice, a maseni udio dekstrina bio je veći.
Sadržaj saharoze u zrnu je neznatan, a glukoze i fruktoze u zrnu koje je normalno dozrijevalo i uskladišteno u uvjetima niske vlažnosti je zanemariv. Značajno se povećava samo tijekom klijanja. Stoga je značajno povećanje šećera u suspenzijama tijekom procesa kavitacije bilo posebno važno. Rezultati ovih promjena prikazani su na slikama 3.7 i 3.8. 1.2 i 3 4 5
Promjena sadržaja saharoze U procesu kavitacije posebno se značajno povećao sadržaj reducirajućih šećera: 5-7 puta u odnosu na početne vrijednosti, dok se količina saharoze povećala samo 1,2-1,5 puta. Prvo, to je zato što su reducirajući šećeri krajnji proizvod hidrolize škroba. Drugo, paralelno s razgradnjom škroba, kada se zagrijava u prisutnosti male količine prehrambenih kiselina, dolazi do hidrolize same saharoze uz stvaranje reducirajućih šećera (glukoza, fruktoza).
Glavninu šećera žitarica čine trisaharid rafinoza, glukodifruktoza i glukofruktani, koji su lako hidrolizirani oligosaharidi različite molekulske mase. Očigledno su upravo oni tijekom hidrolize tijekom kavitacije doveli do povećanja količine saharoze.
Na povećani sadržaj šećera u mliječno-žitarnoj suspenziji u usporedbi s vodeno-žitnim proizvodima očito su utjecali šećeri sadržani u samom mlijeku.
Dakle, kavitacijski tretman pšeničnog zrna uzrokuje značajne pozitivne promjene u strukturi njegovog ugljikohidratnog kompleksa. Značaj ove činjenice je zbog činjenice da kod tradicionalnog raspršivanja zrna stupanj mljevenja zrna ne osigurava pravilan intenzitet stvaranja šećera i plinova tijekom fermentacije tijesta. Za poboljšanje kvalitete tijesta od žitarica predlaže se dodavanje šećera, koncentrata fosfatida, površinski aktivnih tvari (lecitin, masni šećeri). Može se pretpostaviti da će korištenje ove tehnologije u pečenju kruha omogućiti intenzivnu fermentaciju tijesta bez uvođenja dodatnih aditiva, već samo zahvaljujući vlastitim šećerima žitarica. 3.7 Određivanje sadržaja bjelančevina
Kao što znate, oko 25-30% ukupnih proteinskih potreba ljudskog organizma pokrivaju proizvodi prerade žitarica. Istovremeno, proteinske frakcije određuju tehnološka svojstva proizvoda prerade žitarica i sposobnost proizvodnje visokokvalitetnog kruha i tjestenine. Stoga je razumljivo da je proučavanje proteina žitarica tijekom kavitacije jedan od najvažnijih zadataka.
Studije o utjecaju akustične kavitacije na sadržaj ukupnih proteina, koje je proveo S.D. Shestakov, ukazuju na njegovo povećanje. Prema njegovoj teoriji, kada voda aktivirana kavitacijom stupi u interakciju s usitnjenom masom koja sadrži životinjske ili biljne proteine, dolazi do intenzivne reakcije hidratacije - spajanja molekula vode s biopolimerom, prestanka njegovog samostalnog postojanja i transformacije u dio tog proteina. . Prema akademiku V.I.Vernadskom Ovako vezana voda postaje sastavni dio proteina, odnosno prirodno povećava njihovu masu, jer se s njima spaja djelovanjem mehanizama sličnih onima koji se odvijaju u živoj prirodi tijekom procesa njihove sinteze.
Budući da do sada nisu provedena istraživanja o utjecaju hidrauličke pulsne kavitacije na sadržaj proteina u suspenzijama žitarica, bilo je potrebno utvrditi opseg tog učinka. Da bi se to postiglo, standardnim metodama određen je sadržaj proteina u odabranim uzorcima proizvoda od zrna. Rezultati određivanja prikazani su na slici 3.9.
Proizvodna ispitivanja tehnologije proizvodnje kruha u suspenziji voda-zrno
Rezultati složenih istraživanja o korištenju vodeno-zrnate suspenzije iz proklijalog zrna pšenice kao komponente recepture za kruh pokazali su da njezina uporaba omogućuje dobivanje pekarskih proizvoda visoke nutritivne vrijednosti, dobrih organoleptičkih i fizikalno-kemijskih svojstava.
Proizvodna ispitivanja predložene tehnologije provedena su u pekari privatnog poduzeća "Toropchina N.M." (Dodatak 4)
Procjena organoleptičkih i fizikalno-kemijskih parametara gotovog kruha, prikazana u tablici 4.5, provedena je prema standardnim metodama danim u poglavlju 2.
Na temelju postojeće pekare, privatno poduzeće "Toropchina N.M.", smješteno na Altai Territory, Pervomaisky okrug, selo. Logovskoye, ul. Titova, kuća 6a, organizira se proizvodnja zrnatog kruha na bazi vodeno-zrnate suspenzije.
Pekara proizvodi kruh od pšeničnog brašna prvog razreda, šnite i pekarske sitnice. Produktivnost pekare je 900 kg/dan pekarskih proizvoda. Prostor ove pekare omogućava i liniju za proizvodnju kruha od žitarica. Sirovine - brašno isporučuje LLC "Melnitsa", smješteno u selu Sorochiy Log, žito - SEC "Bugrov i Ananyin".
Kruh od žitarica prodavat će se u prodavaonici pri pekari te u brojnim trgovinama u blizini. Nema značajnih konkurenata kruhu od zrna, jer nema poduzeća koja proizvode slične proizvode.
Pekarsko privatno poduzeće "Toropchina N.M." Tijekom svog rada nadoknadila je svoj početni trošak. Preostala vrijednost je 270 tisuća rubalja. Proizvodnja kruha od žitarica čini jednu šestinu pekarske proizvodnje. Tako linija za proizvodnju kruha od žitarica čini jednu šestinu cijene zgrade. To iznosi 45 tisuća rubalja. Za proizvodnju zrnatog kruha na bazi vodeno-zrnate suspenzije potrebno je nabaviti sljedeću tehnološku opremu: kavitacijsku jedinicu za mljevenje organskih materijala (Petrakov disperzant), disperzator Binatone MGR-900, kupku za namakanje. Ostatak opreme nalazi se u poduzeću i može se koristiti u proizvodnji kruha od žitarica.
Amortizacija se obračunava sukladno vijeku trajanja dugotrajne imovine. Zgrade i građevine pripadaju amortizacijskoj skupini 6 s vijekom trajanja od 10 do 15 godina, budući da zgrada nije nova. Vijek trajanja građevine je 12 godina. Oprema spada u amortizacijsku skupinu 5 s vijekom trajanja od 7 do 10 godina.
Za pripremu palačinki i palačinki od žitarica predloženo je zamijeniti mlijeko i brašno suspenzijom mliječno-zrnatih žitarica. Izračun recepture za proizvode od žitarica baziran je na količini mlijeka od 1040 g za palačinke i 481 g za palačinke. Budući da se kavitacijska obrada pšeničnog zrna mlijekom provodi u omjeru 1:2, zrna je uzeto upola manje, odnosno 520 g za palačinke i 240 g za palačinke. Ostatak sirovina uzet je u istim količinama kao u izvornom receptu. Međutim, vlažnost tijesta za palačinke i palačinke treba biti 65-75%. Stoga, ako je potrebno, moguće je dodati malu količinu brašna kako bi se dobilo tijesto optimalne konzistencije. Količina aditiva izračunata je na temelju sadržaja vlage u sirovinama. Dakle, recept za palačinke i palačinke od žitarica je sljedeći.
Suspenzija, kvasac i šećer su dozirani na tijesto, tijesto je zamiješeno i stavljeno u termostat 90 minuta na temperaturu od 32 C radi fermentacije. Nakon isteka vremena fermentacije tijesta u njega se dodaju sve preostale sirovine prema receptu i tijesto se zamijesi.
Zatim smo pekli palačinke i palačinke. Palačinke i palačinke su se pekle na laboratorijskom štednjaku, u tavi na prosječnoj temperaturi od 270 C. Vrijeme pečenja jedne palačinke bilo je prosječno 1,5 minuta, vrijeme pečenja jedne palačinke 3 minute.
Kao rezultat pečenja, otkrili smo da je nemoguće napraviti palačinke od zadnje suspenzije. Kad tijesto u ovim suspenzijama izlijete u tavu, ono se zapjeni, razlije, lijepi i ne može se izvaditi iz tave.
Učitavanje...