Tillämpning av kavitationsvatten i livsmedelsindustrin. Studie av de kvalitativa egenskaperna hos kornsuspensioner och deras användning i livsmedelsproduktion Ekaterina Viktorovna Gorbyleva. Studie av effekten av kavitationsbehandling på surheten

Kavitationsfenomenen är kända inom hydrodynamiken som fenomen som förstör strukturerna hos hydrauliska maskiner, fartyg och rörledningar. Kavitation kan uppstå i en vätska under flödesturbulens, såväl som när vätskan bestrålas av ett ultraljudsfält som exciteras av ultraljudsstrålare. Dessa metoder för att producera ett kavitationsfält har använts för att lösa tekniska problem inom industrin. Dessa är problem med dispergering av material, blandning av oblandbara vätskor, emulgering. Men på grund av den höga kostnaden för utrustning och styrka hos utsläpparna har dessa tekniker inte blivit utbredda i rysk industri.
Den föreslagna lösningen på dessa tekniska problem är baserad på kontinuerliga hydrauliska maskiner för att skapa ett kavitationsfält i ett vätskeflöde. Till skillnad från traditionella metoder för att erhålla ett kavitationsfält med hjälp av ultraljudsanordningar och hydrodynamiska visselpipor, gör dessa hydrauliska maskiner det möjligt att erhålla ett kavitationsfält i vilken vätska som helst, med olika fysiska parametrar och med specificerade frekvensegenskaper. Detta utökar användningsgeografin för dessa maskiner för deras användning i industriella processer. Dessa maskiner, konventionellt kallade "kavitatorer" av utvecklaren, kan användas i sådana industrier som livsmedelsindustrin för att producera vätska mat produkter(till exempel: majonnäs, juice, vegetabiliska oljor, mejeriprodukter, fodertillsatser, djurfoder, etc.); t.ex. den kemiska industrin (tillverkning av färger och fernissor), erhållande av konstgödsel för jordbruket; i byggbranschen (för att berika lera, förbättra betongens kvalitet, erhålla nya byggmaterial från konventionella förpackningar).
Vissa studier har också genomförts på kavitationseffekten av dessa maskiner när de används som värmepumpar. Produktionen av termisk energi baseras på frigöring av energi när en vätskas intermolekylära bindningar bryts under dess passage genom navigationsfältet. Fullskalig forskning i denna fråga kan resultera i en ny generation uppvärmningsenheter som kommer att ha autonomi och ett brett spektrum av tillämpningar för uppvärmning av små byggnader och strukturer på avstånd från elnätet och till och med elektriska ledningar.
När det gäller energi användes dessa maskiner för att producera nya typer av bränsle: konstgjord eldningsolja, briketterat bränsle med miljövänliga bindemedel från naturlig torv, såväl som i teknik för användning av konventionella bränslen (olja, dieselolja, eldningsolja) att spara förbrukningen av dessa bränslen med 25-30 % av befintliga utgifter.

• Användningen av en kavitator för tillverkning av juice, ketchup från grönsaker och frukter, bär som innehåller små frön som är svåra att separera när man gör produkten. Kavitatorn låter dig producera juice från bär som hallon, vinbär, havtorn, bearbeta bären utan att separera fröna, som sprids till en partikelstorlek på 5 mikron och är skumkomponenten i produkterna.
• Tillämpning av en kavitator i produktionsteknik vegetabiliska oljor låter dig öka oljeutbytet och utrustningens produktivitet. Denna teknik gör det möjligt att få olja från alla oljehaltiga växtstrukturer, samt att få skummande fodertillsatser för lantbruksdjur.
• Teknologisk linje för beredning av majonnäs.
• Teknologisk linje för produktion av olja och fodertillsatser från grangrenar av barrträd.
• Kavitationsinstallationer gör det möjligt att få nya typer av foder från torv- och spannmålsavfall.
• Från torv, med hjälp av kavitatorer, är det också möjligt att få kompletta gödselmedel för jordbruksproducenter från grönsaker och spannmålsgrödor, dessa är de så kallade "humaterna".
  II. Energi
• Produktion av flytande bränsle från kolproduktionsavfall och torv. Bränslet kan fungera som ett substitut för eldningsolja. (Torv-kolbränsle).
• Teknologisk linje för tillverkning av torv-sågspånbriketter och byggmaterial.
• Tillverkning av sorbenter för petroleumprodukter.
• Det finns preliminära studier om användningen av kavitatorer för produktion av motorbränslen och oljor från råolja utan att spricka direkt vid icke-industriella brunnar.
• Användningen av kavitatorer för autonom uppvärmning av lokaler som en kylvätskevärmare med låg effekt upp till 100 kW.
  III. Konstruktion
• Tekniken för att producera färg- och lackmaterial av förbättrad kvalitet på grund av den fina spridningen av fyllmedel och färgämnen testas.
• Teknologisk linje för tillverkning av torkande olja, dispersions- och vattenbaserade färger.
• Användningen av kavitatorer för att producera nya byggmaterial kan vara lovande:
  - betong och murbruk med ökad hållfasthet;
  - anrikning av leror för tegelproduktion.
• Kavitatorer kan användas för att rengöra metaller och delar från rost, glödskal etc.
• Kavitatorer kan användas som blandare av komponenter som inte blandas under normala förhållanden och för att få homogena strukturer inom livsmedels- och kemisk industri.
  IV. Övrig
• En enhet för att generera ånga med el har utvecklats. Ångenheten kan användas för produktion av foder, byggmaterial, sterilisering m.m.
• Rening av avloppsvatten för att producera bränsle från sedimentära material. Vattenrening från oljeprodukter.

480 rub. | 150 UAH | $7,5 ", MOUSEOFF, FGCOLOR, "#FFFFCC",BGCOLOR, "#393939");" onMouseOut="return nd();"> Avhandling - 480 RUR, leverans 10 minuter, dygnet runt, sju dagar i veckan och helgdagar

Gorbyleva Ekaterina Viktorovna. Studie av de kvalitativa egenskaperna hos kornsuspensioner och deras användning i livsmedelsproduktion: avhandling... Kandidat för tekniska vetenskaper: 05.18.15 / Gorbyleva Ekaterina Viktorovna; [Plats för skydd: Kemer. technol. Institutet för livsmedelsindustrin] - Kemerovo, 2008. - 175 s.: ill. RSL OD, 61 09-5/1247

Introduktion

Kapitel 1. Litteraturgenomgång 9

1.1 Analys av befintliga typer och metoder för slipning 9

1.2. Kavitationsteori 17

1.2.1 Definition av fenomenet kavitation 17

1.2.2 Typer av kavitation 19

1.2.3 Förekomst av kavitation 21

1.2.4 Praktisk tillämpning av kavitation 23

1.3 Egenskaper för det vetekorn som används i arbetet 26

1.4 Sätt att öka näringsvärdet i spannmålsmat 30

1.4.1 Mjölk som ett sätt att öka näringsvärdet i spannmålsbearbetningsprodukter 30

1.4.2 Blötläggning av spannmål som ett sätt att öka matens biologiska och näringsmässiga värde 34

1.5 Slutsats av litteraturöversikten 36

Kapitel 2. Forskningsobjekt och metoder 39

2.1. Studieobjekt 39

2.2 Forskningsmetoder 40

2.3 Statistisk bearbetning av experimentella data 45

Kapitel 3. Forskningsresultat och deras diskussion 47

3.1 Bestämma metoden för att förbereda spannmål för kavitationsmalning 47

3.2 Erhållande av spannmålssuspensioner. Bestämning av initial temperatur, provtagningsintervall 49

3.3 Organoleptisk utvärdering av de resulterande suspensionerna 54

3.4 Förändring i temperatur på kornsuspensioner under kavitation 54

3.5 Studie av effekten av kavitationsbehandling på surhet 58

3.6 Studie av kolhydratkomplexet 59

3.7 Bestämning av proteinhalt 64

3.8 Bestämning av lipidhalt 67

3.9 Studie av effekten av kavitationsbehandling på innehållet av vitamin E69

3.10 Studie av effekten av kavitationsbehandling på innehållet av makroelement 70

3.11 Studie av effekten av kavitationsbehandling på mikrofloran hos kornsuspensioner 72

3.12 Studie av spannmålsproduktens stabilitet under lagring 75

3.13 Preliminär bestämning av optimala metoder för malning av kavitationskorn 82

3.14 Bedömning av säkerhetsindikatorer för spannmålssuspensioner 83

Kapitel 4. Exempel på möjlig praktisk användning av spannmålssuspensioner 87

4.1 Användning av vattenkornsuspension vid bakning 88

4.1.1 Utveckling av ett spannmålsbrödsrecept 88

4.1.2 Laboratoriebakningsresultat. Organoleptisk och fysikalisk-kemisk bedömning av färdiga produkter 91

4.1.3 Produktionstestning av brödproduktionsteknik med hjälp av en vattenkornsuspension 95

4.1.4. Ekonomisk effektivitet 98

4.1.4.1 Beskrivning av företaget 98

4.1.4.2 Investeringsplan 98

4.1.4.3 Produktionsplan 101

4.1.4.4 Ekonomisk plan 109

4.2 Användning av mjölkkornssuspension för att tillaga pannkakor och pannkakor 112

4.2.1 Utveckling av recept för spannmålspannkakor och pannkakor 112

4.2.2 Laboratoriebakningsresultat. Organoleptisk och fysikalisk-kemisk bedömning 113

4.2.3 Industriellt godkännande 119

4.2.4 Kostnadseffektivitet 122

Slutsatser 125

Lista över begagnad litteratur 127

Applikationer 146

Introduktion till arbetet

Problemets relevans.

Problemet med hälsosam mänsklig näring är en av vår tids viktigaste uppgifter. Spannmålsbearbetade produkter uppfyller perfekt kraven på komplett näring. I detta avseende finns det ett behov av att skapa ett brett utbud av nya spannmålsprodukter som möjliggör rationell användning av alla värdefulla naturliga komponenter samtidigt som produktionskostnaderna reduceras avsevärt.

Det är därför som i praktiken av spannmålsbearbetningsproduktion ägnas stor uppmärksamhet åt införandet av progressiva tekniker och högpresterande utrustning för att öka effektiviteten av att använda spannmål under dess bearbetning.

En av de lovande teknologierna som ger betydande intensifiering av produktionsprocesser och öppnar stora möjligheter för att utöka utbudet av spannmål, bageri och andra typer av produkter är kavitationsbearbetning av råvaror, vilket gör det möjligt att erhålla spannmålssuspensioner - produkter med en viss uppsättning fysikalisk-kemiska och organoleptiska egenskaper.

Den föreslagna tekniken är baserad på ett fysiskt fenomen - kavitation, som genereras antingen av ultraljud (akustisk) eller hydrauliska pulser (roterande). Akustiska kavitationsenheter används redan inom olika sektorer av livsmedelsindustrin. Hittills har de största praktiska resultaten i denna riktning uppnåtts av doktor i tekniska vetenskaper. S.D. Shestakov.

Men nyligen, för att sprida råmaterial, börjar de använda ett kraftfullare sönderdelningsmedel - hydrauliska pulsgeneratorer, som har visat hög effektivitet i laboratorietester.

I allmänhet åtföljs spridningen av fasta partiklar i hydrauliska pulsroterande generatorer av hydraulisk stötverkan,

kavitationserosion och nötning i det ringformiga gapet mellan rotorn och statorn. Mekanismen för den komplexa effekten av hydropulskavitation på matråvaror har dock inte studerats tillräckligt.

Baserat på ovanstående är det relevant att studera påverkan av hydropulskavitationsbehandling på organoleptisk och fysikalisk-kemiska egenskaper spannmålsprodukter.

Mål Och forskningsmål.

Syftet med denna forskning var att studera de kvalitativa egenskaperna hos spannmålssuspensioner och deras användning i livsmedelsproduktion.

För att uppnå detta mål var det nödvändigt att lösa följande uppgifter:

bestämma den initiala temperaturen, förhållandet mellan fasta och flytande komponenter före kavitationsmalning och den maximala möjliga varaktigheten av hydropulskavitationsbearbetning av vetekorn;

att undersöka inverkan av varaktigheten av hydropulskavitationsmalning på de organoleptiska och fysikalisk-kemiska indikatorerna för kvaliteten på kornsuspensioner;

studera mikrobiologiska indikatorer för kornsuspensioner;

bestämma förmågan hos kornsuspensioner att lagras;

utvärdera säkerhetsindikatorerna för kornsuspensioner;

utveckla recept och teknologier för livsmedelsprodukter med kornsuspensioner. Ge en råvarubedömning av färdiga produkter;

baserat på alla ovanstående studier, bestämma de optimala parametrarna för hydropulskavitationsbehandling av vetekorn;

genomföra pilottestning av en ny spannmålsprodukt och utvärdera den ekonomiska effektiviteten av de föreslagna teknikerna.

Vetenskaplig nyhet.

Möjligheten av hydropulskavitationsmalning av vete för att erhålla kornsuspensioner som en halvfabrikat i livsmedelsproduktion har vetenskapligt underbyggts och experimentellt bekräftats.

Inverkan av varaktigheten av hydraulisk puls avslöjades

kavitationseffekter på de fysikalisk-kemiska och organoleptiska egenskaperna hos produkter för bearbetning av vetekorn.

För första gången har påverkan av hydropulskavitationsbehandling på mikrofloran av bearbetade spannmålsråvaror avslöjats.

En bedömning av säkerhetsindikatorerna för kornsuspensioner erhållna med metoden med utfördes.

De optimala parametrarna för att erhålla en kornhalvfärdig produkt för bakning med metoden för hydropulskavitationsmalning av vetekorn har bestämts.

För första gången har möjligheten att använda en suspension av grodda vetekorn, erhållen genom metoden för hydropulskavitationsmalning, visats vid framställning av spannmålsbröd.

För första gången har en teknologi utvecklats för att tillaga spannmålspannkakor och pannkakor baserad på en mjölkkornsuspension erhållen genom hydropulskavitationsbearbetning av spannmål med mjölk.

Arbetets praktiska betydelse.

Baserat på den genomförda forskningen, utvecklad praktiska rekommendationer på framställning av spannmålssuspensioner med hjälp av hydoch deras lagring.

Exempel på möjlig praktisk användning av spannmålssuspensioner erhållna genom hydropulskavitationsmalning för framställning av olika bageriprodukter visas: en suspension av grodda vetekorn - för framställning av spannmålsbröd, en mjölkkornsuspension - för beredning av spannmålspannkakor och pannkakor.

Den utvecklade metoden för att producera bröd klarade framgångsrikt produktionstestning i bageriet hos det privata företaget "Toropchina N.M."; metod för att förbereda spannmålspannkakor - i matsalen på Altai State Technical University "Diet +".

Den förväntade ekonomiska effekten av införandet av spannmålsbröd kommer att vara 155 450 rubel. i år. Den förväntade ekonomiska effekten från införandet av spannmålspannkakor är 8505 rubel. i år.

Ett utkast till regleringsdokumentation har tagits fram för spannmålsbröd.

Godkännande av arbete. Resultaten av arbetet rapporterades vid den 62:a vetenskapliga och tekniska konferensen för studenter, doktorander och unga forskare "Horizons of Education" 2004, vid den 64:e vetenskapliga och tekniska konferensen för studenter, doktorander och unga forskare "Horizons of Education" 2006. Det finns 10 publikationer, inklusive 3 konferensrapporter, 7 artiklar.

Arbetets struktur och omfattning. Avhandlingsarbetet består av en introduktion, en litteraturgenomgång, en beskrivning av föremål och forskningsmetoder, diskussionsresultat och deras analys, en beskrivning av exempel på möjlig praktisk användning av spannmålssuspensioner vid bakning, slutsatser, en bibliografisk lista med 222 titlar , inklusive 5 utländska, samt 6 bilagor. Verket presenteras på 145 sidor maskinskrivet prov, innehåller 23 figurer och 40 tabeller.

Mjölk som ett medel för att öka näringsvärdet i spannmålsprodukter

I världspraxis blir arbetet med att skapa bageriprodukter som kännetecknas av ett högt innehåll av biologiskt aktiva ämnen allt mer utbrett. I teorin och praktiken för bakning har två riktningar identifierats för att öka det biologiska värdet av livsmedelsprodukter gjorda av spannmål.

Ett av dessa områden är berikning av produkter med råvaror som innehåller stora mängder protein, mineralämnen och vitaminer. Det förverkligas genom att skapa bröd berikat med mejeriprodukter, sojakoncentrat, fiskmjöl, vitaminer, etc.

Den andra riktningen är användningen av all potential som är inneboende i spannmålet av naturen, eftersom en betydande del under sortmalning användbara ämnen spannmål går förlorat.

Mjölk och dess förädlade produkter är värdefulla protein- och sockerhaltiga råvaror. Vid beredning av grädde från mjölk bildas skummjölk som ett resultat av separation. En biprodukt av smörframställning från grädde är kärnmjölk. Vid tillverkning av ostar, keso och kasein bildas vassle. Alla de listade produkterna kan användas i bakning, både i sin naturliga form och efter speciell bearbetning.

En av de mest bristfälliga komponenterna i kosten är kalcium. Bröd är en begränsad källa till kalcium. I detta avseende används mejeriprodukter för att öka kalciumhalten i den.

Mjölk är ett komplext polydisperst system. Mjölkens dispergerade faser, som utgör 11...15 %, är i jonmolekylärt (mineralsalter, laktos), kolloidalt (proteiner, kalciumfosfat) och grovt (fett) tillstånd. Dispersionsmediet är vatten (85...89%)). Ungefärligt innehåll av vissa komponenter i komjölk presenteras i tabell 1.1.

Kemisk sammansättning mjölk är ombytlig. Det beror på djurens laktationsperiod, djurras, utfodringsförhållanden och andra faktorer. Mängden och sammansättningen av fett genomgår de största förändringarna. Under masskalvningsperioden hos kor (mars-april) har mjölken låg fett- och proteinhalt, och i oktober-november är den som högst.

Fett i form av bollar med en diameter på 1 till 20 mikron (huvudmängden är 2...3 mikron i diameter) bildar en emulsion i okyld mjölk och i kyld mjölk en dispersion med delvis härdat fett. Mjölkfett representeras huvudsakligen av blandade triglycerider, av vilka det finns mer än 3000. Triglycerider bildas av rester av mer än 150 mättade och omättade fettsyror. Följa mjölkfett fettliknande ämnen: fosfolipider och steroler. Fosfolipider är estrar av glycerol, högmolekylära fettsyror och fosforsyra. Till skillnad från triglycerider innehåller de inte mättade fettsyror med låg molekylvikt, utan domineras av fleromättade syror. De vanligaste i mjölk är lecitin och cefalin.

Mjölkproteiner (3,05...3,85%) är heterogena i sammansättning, innehåll, fysikalisk-kemiska egenskaper och biologiskt värde. Det finns två grupper av proteiner i mjölk som har olika egenskaper: kasein och vassleproteiner. Den första gruppen, när mjölk surgörs till pH 4,6 vid 20C, fälls ut, den andra, under samma förhållanden, blir kvar i vasslan.

Kasein, som står för 78 till 85 % av den totala proteinhalten i mjölk, finns i form av kolloidala partiklar eller miceller; Vassleproteiner finns i mjölk i upplöst tillstånd, deras mängd varierar från 15 till 22% (ungefär 12% albumin och 6% globulin). Fraktioner av kasein och vassleproteiner skiljer sig åt i molekylvikt, aminosyrainnehåll, isoelektrisk punkt (IEP), sammansättning och struktur.

Den elementära sammansättningen av mjölkproteiner är som följer (%): kol - 52...53; väte - 7, syre - 23, kväve - 15,4...15,8, svavel - 0,7...1,7; Kasein innehåller också 0,8 % fosfor.

Mjölkkolhydrater representeras av mjölksocker (laktos), en disackarid som består av glukos- och galaktosmolekyler, samt enkla sockerarter(glukos, galaktos), fosforestrar av glukos, galaktos, fruktos.

Mjölksocker finns i mjölk i löst form i a- och jB-former, och a-formen kännetecknas av mindre löslighet än /?-formen. Båda formerna kan ändras från en till en annan. Mjölksocker är ungefär fem gånger mindre sött än sackaros, men dess näringsvärde är inte sämre än det senare och absorberas nästan helt av kroppen.

Mineraler representeras i mjölk som salter av organiska och oorganiska syror. De dominerande salterna är kalcium (innehåll 100...140 mg%) och fosfor (95...105 mg%). Dessutom innehåller mjölk mikroelement: mangan, koppar, kobolt, jod, zink, tenn, molybden, vanadin, silver, etc. Innehållet av vitaminer i mjölk beror på djurrasen, laktationsperioden och andra faktorer.

Statistisk bearbetning av experimentella data

För att erhålla en matematisk modell av processen som studeras, med hänsyn till förändringar i flera faktorer som påverkar processen, användes metoder för matematisk experimentell planering.

För att genomföra en av anvisningarna var det nödvändigt att först gro vetekornet. Därför bestämdes initialt, under loppet av dessa studier, den optimala metoden för att bereda vetekorn. Samtidigt ställdes följande krav på denna process: metoden för att bereda spannmål bör inte ha en negativ inverkan på dess näringsmässiga och biologiska värde; Metoden bör vara enkel och inte särskilt tidskrävande; dess implementering bör inte kräva komplicerad dyr utrustning och ytterligare personal, så att alla företag vid behov kan utföra groning med minimal omutrustning och minimala ekonomiska kostnader.

Som en analys av litteraturdata har visat att man traditionellt genomför dispergering för att erhålla en kornmassa, blötläggs säden i 6-48 timmar, vilket åtföljs av den initiala groningen av säden. Huvudriktningen för biokemiska processer i en grodd korn är den intensiva hydrolysen av högmolekylära föreningar som deponeras i endospermen och deras omvandling till ett lösligt tillstånd, tillgängligt för tillförsel till den utvecklande grodden.

Bildandet av näringsämnen som ökar näringsvärdet hos grodda spannmål sker dock inte omedelbart. Det initiala steget av groning (latent groning eller fermentering) åtföljs av en minskning av lågmolekylära ämnen som konsumeras av det växande embryot. Sålunda, när det blötläggs i 12 timmar, minskas sockerhalten i spannmålen med nästan 1,5 gånger och dextrinhalten med ungefär 1,7 gånger. C-vitaminhalten i de inledande stadierna av groningen minskar med nästan 1,5 gånger. Men experiment visar att efter 12 timmars blötläggning av spannmålen började innehållet av sockerarter och dextriner i de studerade proverna att öka.

Följaktligen åtföljs nästa steg av spannmålsgroning av ackumulering av ämnen med låg molekylvikt, inklusive vitaminer, på grund av en ökning av enzymatisk aktivitet som leder till hydrolys av föreningar med hög molekylvikt. Men blötläggning för länge (mer än en dag) leder till intensiv utveckling av bakteriell mikroflora, mögel och uppkomsten av en skarp sur lukt. Därför, efter att ha analyserat all information, antogs följande parametrar för spannmålsberedning: blötläggningstid - 24 timmar; blötläggningsvattentemperatur - 25C.

Sådan blötläggning säkerställer den initiala groningen av spannmål med bildning av näringsämnen och ökar inte sädets mikroflora avsevärt. 3.2 Erhållande av spannmålssuspensioner. Bestämning av initial temperatur, provtagningsintervall

Det primära syftet med den experimentella forskningen var att fastställa den möjliga varaktigheten av kavitationsbehandling av spannmål och att identifiera provtagningsintervall för ytterligare laboratorieforskning. För att lösa detta problem genomfördes försöksexperiment för att erhålla kornsuspensioner.

Kavitationsbearbetning av spannmål utfördes på grundval av företaget Tekhnokompleks LLC, beläget på Barnaul, Karaganda Street, byggnad 6.

I det ögonblick som rotoröppningen blockeras av statorns sidoväggar, sker en kraftig ökning av trycket längs hela längden av rotorns cylindriska öppningar (direkt hydraulisk stöt), vilket förbättrar "kollapsen" av kavitationsbubblor i zonen A.

I zon B underlättas den intensiva "kollapsen" av kavitationsbubblor av konstant övertryck. Som redan diskuterats i avsnitt 1.1 bidrar stängningen av kavitationsbubblor till att kornet förstörs.

Malningsprocessen utfördes i recirkulationsläge. Förhållandet mellan fasta och flytande delar var 1:2. En ökning av den fasta fraktionen i blandningen är omöjlig på grund av kavitationsenhetens tekniska egenskaper. Att öka vätskefasen är opraktiskt ur synvinkeln av näringsvärdet hos den resulterande produkten.

För att genomföra experimenten användes vanligt kallt kranvatten, vars temperatur var 20C. Att ändra den initiala temperaturen är opraktisk, eftersom det kräver ytterligare materialinvesteringar och tid som läggs på uppvärmning eller kylning, vilket avsevärt kommer att förlänga den tekniska processen och öka kostnaderna för slutprodukten. Experimentella studier har visat att den möjliga varaktigheten för kavitationsbehandling av vetekorn är 5 minuter för suspensioner av vattenkorn och mjölkkorn och 5,5 minuter för en suspension av grodda vetekorn. I detta fall nådde den slutliga temperaturen för kornsuspensionerna 60-65C.

Ytterligare bearbetning av spannmålen är omöjlig, eftersom under kavitationsmalning ökar produktens viskositet avsevärt, vilket i slutet av processen får konsistensen av deg, vilket resulterar i att installationens sugrör inte kan dra in blandningen bearbetas och processen stoppas.

Studie av effekten av kavitationsbehandling på surheten

Förändring i surheten hos kornsuspensioner under kavitation Genom att analysera resultaten kan vi dra slutsatsen att surheten hos produkterna under den första minuten av kavitationsbehandlingen ökar kraftigt jämfört med det initiala värdet med 2 - 2,5 gånger till följd av kavitation. Men längre fram i processen minskar den till 1,6 grader för en suspension av vattenkorn, till 2,1 grader för en suspension av grodda vetekorn och till 2,4 grader för en suspension av mjölkkorn.

Detta kan förklaras av det faktum att förekomsten av kavitation åtföljs av genereringen av fria radikaler OH-, NCb-, N-, såväl som slutprodukterna av deras rekombinationer H2C2, HNCb, HN03, som försurar miljön. Men eftersom som ett resultat av pulseringen och kollapsen av en kavitationsbubbla bildas ungefär 310 par radikaler, huvudsakligen OH-, och vätet som bildas under processen delvis avdunstar, allt eftersom processen fortskrider, ökar antalet hydroxylgrupper, vilket leder till en alkalisering av miljön och surheten minskar.

Kolhydrater är de viktigaste energiresurserna som är koncentrerade i endospermcellerna i caryopsis. När det gäller mängden lättsmälta kolhydrater rankas produkter gjorda av spannmål först bland andra mänskliga livsmedel. Värdet av kolhydrater i teknisk process spannmålsbearbetning och särskilt när spannmål används i degtillverkningsprocessen är mycket hög.

I detta arbete undersökte vi effekten av hydropulskavitationsbehandling på förändringen i kolhydratkomplexet i vetekorn. För att bedöma förändringarna som inträffade bestämdes innehållet av stärkelse, dextriner, sackaros och reducerande sockerarter.

Stärkelse spelar den viktigaste rollen i processen att knåda deg och baka bröd. Resultaten av studierna, som presenteras i figur 3.5, indikerar att hydropulskavitationsbehandling av spannmål bidrar till att förstöra stärkelsen som finns i den.

Den maximala minskningen av mängden stärkelse observeras i en suspension av grodda vetekorn. Detta beror på det faktum att som ett resultat av groning ökar verkan av spannmålsenzymer kraftigt, och processen att lösa upp komplexa ämnen som deponeras i endospermen börjar med bildandet av enklare. Följaktligen omvandlas stärkelse till dextriner och maltos. Därför var stärkelseinnehållet i det 6-8 % lägre än det ursprungliga vetekornet, även innan det grodda säden lämnades in för kavitationsbehandling, och massfraktionen av dextriner var högre.

Innehållet av sackaros i spannmål är obetydligt, och innehållet av glukos och fruktos i spannmål som normalt mognas och lagras under förhållanden med låg luftfuktighet är försumbart. Den ökar avsevärt endast under groning. Därför var den signifikanta ökningen av sockerarter i suspensioner under kavitationsprocessen särskilt viktig. Resultaten av dessa förändringar presenteras i figurerna 3.7 och 3.8. 1.2 och 3 4 5

Förändring i sackarosinnehåll Innehållet av reducerande sockerarter ökade särskilt signifikant under kavitationsprocessen: 5-7 gånger jämfört med initialvärdena, medan mängden sackaros endast ökade 1,2-1,5 gånger. För det första beror detta på att reducerande sockerarter är slutprodukten av stärkelsehydrolys. För det andra, parallellt med nedbrytningen av stärkelse, när den värms upp i närvaro liten mängd Matsyror hydrolyserar själv sackaros med bildandet av reducerande sockerarter (glukos, fruktos).

Huvuddelen av spannmålssocker är trisackariden raffinos, glukosdifruktos och glukofruktaner, som är lätt hydrolyserade oligosackarider med olika molekylvikter. Tydligen var det de som under hydrolys under kavitation gav en ökning av mängden sackaros.

Den ökade sockerhalten i mjölk-spannmålssuspensionen jämfört med vatten-spannmålsprodukter påverkades tydligen av sockret som fanns i själva mjölken.

Således orsakar kavitationsbehandling av vetekorn betydande positiva förändringar i strukturen av dess kolhydratkomplex. Betydelsen av detta faktum beror på det faktum att med traditionell spannmålsdispersion säkerställer inte graden av spannmålsmalning den korrekta intensiteten av socker- och gasbildning under degjäsningen. För att förbättra kvaliteten på spannmålsdeg föreslås det att lägga till socker, fosfatidkoncentrat, ytaktiva ämnen (lecitin, fettsocker). Det kan antas att användningen av denna teknik i brödbakning kommer att möjliggöra intensiv jäsning av degen utan införande av ytterligare tillsatser, men bara på grund av spannmålens egna sockerarter. 3.7 Bestämning av proteinhalt

Som ni vet täcks cirka 25-30% av människokroppens totala proteinbehov av spannmålsbearbetningsprodukter. Samtidigt är det proteinfraktionerna som bestämmer de tekniska egenskaperna hos spannmålsbearbetningsprodukter, förmågan att producera bröd av hög kvalitet och pasta. Det är därför förståeligt att studiet av spannmålsproteiner under kavitation är en av de viktigaste uppgifterna.

Studier av effekten av akustisk kavitationsbehandling på innehållet av totalt protein, utförda av S.D. Shestakov, indikerar dess ökning. Enligt hans teori, när kavitationsaktiverat vatten interagerar med en krossad massa som innehåller animaliskt eller växtprotein, inträffar en intensiv hydreringsreaktion - kopplingen av vattenmolekyler med en biopolymer, upphörandet av dess oberoende existens och dess omvandling till en del av detta protein . Enligt akademiker V.I Vatten bundet på detta sätt blir en integrerad del av proteiner, det vill säga det ökar naturligt deras massa, eftersom det kombineras med dem genom verkan av mekanismer som liknar dem som äger rum i den levande naturen under syntesen.

Eftersom studier av effekten av hydraulisk pulskavitation på proteinhalten i spannmålssuspensioner inte tidigare har utförts var det nödvändigt att fastställa omfattningen av denna effekt. För att göra detta bestämdes proteinhalten i utvalda prover av spannmålsprodukten med standardmetoder. Resultaten av bestämningarna presenteras i figur 3.9.

Produktionstestning av brödproduktionsteknik med hjälp av en vattenkornsuspension

Resultaten av komplexa studier av användningen av en vattenkornsuspension från grodda vetekorn som receptkomponent för bröd visade att dess användning gör det möjligt att erhålla bageriprodukter med en hög näringsvärde, med goda organoleptiska och fysikalisk-kemiska egenskaper.

Produktionstester av den föreslagna tekniken utfördes i bageriet av det privata företaget "Toropchina N.M." (Bilaga 4)

Bedömningen av de organoleptiska och fysikalisk-kemiska parametrarna för det färdiga brödet, som presenteras i tabell 4.5, utfördes enligt standardmetoder som ges i kapitel 2.

På grundval av det befintliga bageriet, privat företag "Toropchina N.M.", beläget i Altai-territoriet, Pervomaisky-distriktet, byn. Logovskoye, st. Titova, hus 6a, håller på att organiseras produktion av spannmålsbröd baserat på en vatten-kornsuspension.

Bageriet producerar bröd av vetemjöl första klass, skivade limpor, bageribagateller. Bageriets produktivitet är 900 kg/dag bageriprodukter. Området för detta bageri låter dig placera en linje för produktion av spannmålsbröd. Råvaror - mjöl levereras av LLC "Melnitsa", som ligger i byn Sorochiy Log, spannmål - av SEC "Bugrov och Ananyin".

Spannmålsbrödet kommer att säljas i butiken på bageriet och i ett antal butiker i närheten. Det finns inga betydande konkurrenter till spannmålsbröd, eftersom det inte finns några företag som tillverkar liknande produkter.

Bageri privat företag "Toropchina N.M." Under sitt arbete kompenserade den för sina initiala kostnader. Restvärdet är 270 tusen rubel. Produktionen av spannmålsbröd står för en sjättedel av bageriets produktion. Sålunda står spannmålsbrödsproduktionslinjen för en sjättedel av kostnaden för byggnaden. Detta uppgår till 45 tusen rubel. För att producera spannmålsbröd baserat på en vattenkornsuspension måste du köpa följande: teknisk utrustning: kavitationsinstallation för malning av organiskt material (Petrakov dispergeringsmedel), Binatone MGR-900 dispergeringsmedel, blötläggningsbad. Resten av utrustningen finns på företaget och kan användas vid tillverkning av spannmålsbröd.

Avskrivningar beräknas enligt perioden fördelaktig användning föremål för anläggningstillgångar. Byggnader och konstruktioner tillhör avskrivningsgrupp 6 med en livslängd på 10 till 15 år, eftersom byggnaden inte är ny. Byggnadens nyttjandeperiod är 12 år. Inventarierna tillhör avskrivningsgrupp 5 med en livslängd på 7 till 10 år.

För att förbereda spannmålspannkakor och pannkakor föreslogs att ersätta mjölk och mjöl med en mjölkkornsuspension. Beräkningen av receptet för spannmålsprodukter baserades på mängden mjölk på 1040 g för pannkakor och 481 g för pannkakor. Eftersom kavitationsbehandling av vetekorn med mjölk utförs i förhållandet 1:2, togs kornen i hälften så mycket, det vill säga 520 g för pannkakor och 240 g för pannkakor. Resten av råvarorna togs i samma mängd som i originalreceptet. Luftfuktigheten i degen för pannkakor och pannkakor bör dock vara 65-75%. Därför är det möjligt att tillsätta en liten mängd mjöl vid behov för att få degen med optimal konsistens. Mängden tillsats har beräknats utifrån fukthalten i råvarorna. Således är receptet på spannmålspannkakor och pannkakor som följer.

Suspensionen, jästen och sockret doserades på degen, degen knådades och placerades i en termostat i 90 minuter vid en temperatur av 32 C för jäsning. Efter att jästiden för degen hade passerat tillsattes alla resterande råvaror enligt receptet och degen knådades.

Sedan bakade vi pannkakor och pannkakor. Pannkakor och pannkakor bakades på laboratoriespis, i en stekpanna vid en medeltemperatur på 270 C. Gräddningstiden för en pannkaka var i genomsnitt 1,5 minuter, gräddningstiden för en pannkaka var 3 minuter.

Som ett resultat av bakningen upptäckte vi att det var omöjligt att göra pannkakor från den sista suspensionen. När du häller degen i dessa suspensioner i en stekpanna skummar den, breder ut sig, fastnar och går inte att ta bort från stekpannan.

Metoden avser produktion av djurfoder. Metoden innebär fuktning, malning och enzymatisk hydrolys av spannmål, med förhållandet mellan spannmål och vatten är 1:1, vattentemperatur 35-40°C, och enzymerna som används är -amylas 1,0-1,5 enheter/g stärkelse och xylanas 1- 2 enheter/g cellulosa. Metoden gör det möjligt att få fram en produkt som innehåller lättsmälta kolhydrater. 1 bord

För närvarande använder boskapsproduktionen melass som erhålls från sockerproduktionsavfall. Denna melass, erhållen genom sur hydrolys, innehåller 80 % torrsubstans och har en hög koncentration av glukos.

Användningen av betmelass som djurfoder är allmänt känd. På grund av det höga kaloriinnehållet i dessa produkter ökar deras användning i foder ständigt. Men melass är en trögflytande vätska, vilket gör den svår att bearbeta. När den läggs till foder måste den värmas upp. Dessutom innehåller melass väldigt lite kväve, fosfor och kalcium och tillgodoser inte lantbruksdjurens proteinbehov.

Under de senaste 20 åren har därför melass som erhållits från spannmål eller stärkelse genom enzymatisk hydrolys använts i boskapsuppfödning.

För närvarande utförs enzymatisk hydrolys av stärkelseinnehållande material med förbehandling av råmaterial vid högt tryck på 4-5 kgf/cm 2 under 120 minuter.

Med sådan förbehandling av korn uppstår svullnad, gelatinering, förstörelse av stärkelsekorn och försvagning av bindningen mellan cellulosamolekyler, en del av cellulaserna och amylaserna blir lösliga, vilket resulterar i en ökning av den yta som är tillgänglig för enzymer och en betydande ökning av materialets hydrolyserbarhet.

Nackdelarna med denna metod inkluderar höga temperaturer och behandlingens varaktighet, vilket leder till förstörelsen av xylos med bildning av furfural, hydroximetylfurfural och nedbrytning av vissa sockerarter. Det finns även ett sätt att tillaga mat, till exempel enligt A.S. nr. 707560, vilket innebär att man fuktar spannmålen i närvaro av amylas och sedan plattar, tempererar och torkar den färdiga produkten. Med denna metod omvandlas endast upp till 20 % av den initiala stärkelsehalten till dextrin och upp till 8-10 % till reducerande sockerarter (som maltos, glukos).

En liknande metod för bearbetning av spannmål för foder föreslås (A.S. No. 869745), som innebär att spannmål bearbetas på liknande sätt som A.S. 707560, men skiljer sig genom att det tillplattade kornet efter anlöpning dessutom behandlas med enzympreparatet glukavamorin i en mängd av 2,5-3,0 viktprocent stärkelse under 20-30 minuter. I detta fall ökar andelen reducerande sockerarter i produkten till 20,0-21,3%.

Vi erbjuder en kvalitativt ny produkt med lättsmälta kolhydrater - vete (råg) melass, erhållen genom enzymatisk hydrolys.

Fodermelass är en produkt av ofullständig hydrolys av stärkelse och cellulosa (hemicellulosa och fiber). Den innehåller glukos, maltos, tri- och tetrasackarider och dextriner med olika molekylvikter, proteiner och vitaminer, mineraler, d.v.s. allt som vete, råg och korn är rikt på.

Fodermelass kan också vara en smaktillsats, eftersom... innehåller glukos, vilket är nödvändigt när man föder upp unga husdjur.

Smak, sötma, viskositet, hygroskopicitet, osmotiskt tryck, fermenteringsförmåga hos hydrolysat beror på de relativa mängderna av ovanstående fyra första grupper av kolhydrater och beror i allmänhet på graden av hydrolys av stärkelse och cellulosa.

För hydrolys av cellulosa och stärkelse användes komplexa enzympreparat: amylosubtilin G18X, celloviridin G18X, xylanas, glukavamorin G3X.

Vi erbjuder också en ny metod för att bearbeta spannmål (råg, vete) och framställa fodermelass med hjälp av kavitation med samtidig verkan av ett enzymkomplex.

Spannmålsbearbetningsmetoden sker i en speciell kavitatorapparat, som är en roterande behållare med en perforerad trumma, i vilken en kavitationsprocess sker, baserad på högintensiva hydrodynamiska vibrationer i ett flytande medium, åtföljd av 2 typer av fenomen:

Hydrodynamisk

Akustisk

med bildandet av ett stort antal kavitationsbubblor-hålrum. I kavitationsbubblor sker stark uppvärmning av gaser och ångor, vilket sker som ett resultat av deras adiabatiska kompression under kavitationskollaps av bubblorna. I kavitationsbubblor koncentreras kraften från vätskans akustiska vibrationer och kaviterande strålning ändrar de fysiska och kemiska egenskaperna hos ämnet som ligger i närheten (i detta fall krossas ämnet till molekylnivå).

Exempel 1: Kornet grovkrossas först i en foderkross med en partikelstorlek på högst 2-4 mm, sedan fraktioneras den med vatten som tillförs kavitatorn. Förhållandet mellan spannmål och vatten är 1:1 viktdelar, respektive. Vattentemperatur 35-40°C. Uppehållstiden för kornsuspensionen och vattnet i kavitatorn är inte mer än 2 sekunder. Kavitatorn är ansluten till en anordning där pH och temperatur upprätthålls med hjälp av automatisk reglering. Volymen av reaktionsblandningen i apparaten beror på kraften hos kavitatorn och sträcker sig från 0,5 till 5 m 3 .

Efter att ha matat halva mängden spannmål matas ett komplex av enzymer in i kavitatorn: bakteriell amylas 1,0-1,5 enheter/g stärkelse och xylanas 1-2 enheter/g cellulosa.

Under kavitation hålls temperaturen på reaktionsmassan inom 43-50°C och pH 6,2-6,4. Blandningens pH hålls med saltsyra eller soda. Efter 30-40 minuters kavitation värms en flytande fin suspension med kornpartikelstorlekar på högst 7 mikron till gelatineringstemperaturen för vetestärkelse på 62-65 °C och hålls i 30 minuter vid denna temperatur utan kavitation. Sedan införs den klustrade massan igen i kavitationsläge under en varaktighet av 30-40 minuter. Kavitationsprocessen stoppas av ett jodtest, produkten skickas för försockring till en större behållare med en blandningsanordning. För att ytterligare försockra reaktionsmassan, tillsätt glukavamorin G3X med en hastighet av 3 enheter/g stärkelse. Försockringsprocessen utförs vid en temperatur av 55-58°C och pH 5,5-6,0 Bakteriell amylas 1,0-1,5 enheter/g stärkelse och xylanas 1-2 enheter/g cellulosa under kavitation upprätthålls temperaturen hos reaktionsmassan 43-50°C och pH 6,2-6,4, och ytterligare försockring av den resulterande blandningen utförs med glukavamorin GZH i en hastighet av 3 enheter/g stärkelse vid en temperatur av 55-58°C och pH 5,5-6,0.

BEHANDLING: TEKNIK OCH UTRUSTNING

UDC 664:621.929.9 V.I. Lobanov,

V.V. Trushnikov

UTVECKLING AV EN KONTINUERLIG BLANDARE MED SJÄLVRENANDE ARBETSMOTORER

I korv- och köttkonservering, efter malning av råmaterialet, blandas det med ingredienserna i recepten för att få homogena system. Behovet av denna operation kan också uppstå vid blandning av olika komponenter, för knådning av råmaterial till en viss konsistens, i processen för att bereda emulsioner och lösningar, för att säkerställa ett homogent tillstånd av produkten under en viss tid, i de fall det är nödvändigt för att intensifiera värme- och massöverföringsprocesser.

Inom köttindustrin har mekanisk omrörning blivit mest utbredd, använd som huvudmetod (vid framställning av korv, fyllda konserver och halvfabrikat) eller medföljande (vid framställning av saltade och rökta produkter). köttprodukter, livsmedel och tekniska fetter, lim, gelatin, blodbehandling) operationer.

Blandare, köttfärsblandare, köttfärsblandare etc. används för blandning De två första grupperna av maskiner klassas som satsutrustning. Blandare kan vara antingen kontinuerliga eller intermittenta.

Efter att ha undersökt designen av inhemska och utländska blandare kom vi till slutsatsen att de alla har betydande nackdelar - fastsättning av material

rial på arbetskropparna under blandningsprocessen (vidhäftning) och låg produktivitet.

På avdelningen för MPSP gjordes ett försök att skapa en kontinuerlig köttfärsblandare med självrengörande arbetskroppar (patentansökan nr 2006116842) för verkstäder med liten kapacitet, som kan användas både i köttbearbetningsanläggningar med låg kapacitet och i modulära korvbutiker (typ MKTs-300K eller modulära korvbutiker från CONVICE-företaget) och stora dotterföretag, vilket är viktigt för detta skede av ekonomisk utveckling av vårt land, när upp till 60% av alla animalieprodukter på marknaden tillhandahålls av bigårdar.

Den föreslagna blandaren för viskösa material består av ett hus 1 (fig. 1), tillverkat på en ram 2, i vilken arbetskroppar 3 är installerade, som var och en består av en axel 4 med två arbetsblad 5, gjorda längs längden av arbetskroppen längs en spirallinje med en vinkellyft inom intervallet 0°30"-0°50", medan skruven på ett arbetselement vrids medurs och det andra - moturs. Arbetskropparnas 3 drivning 6 är utformad så att kropparna är synkroniserade med varandra. Konstruktionen är utrustad med en lastbricka 7 och en avlastningsbricka 8.

Ris. 1. Diagram över den föreslagna blandaren

Efter malning i en köttkvarn går det malda köttet in i lasttråget 8 och hamnar under specialdesignade arbetsdelar 3, roterande mot varandra med samma vinkelhastigheter (längs en korsad bana), som rengör sig själv under drift på grund av den specifika formen på deras tvärsnitt. I mixern blandas det malda köttet aktivt av arbetskroppar 3 med blad 5 gjorda längs en spirallinje, malda på grund av gapet mellan axlarna 4 och rör sig längs arbetskropparna till avlastningsbrickan 7. Materialets rörelse framåt är säkerställt

en spiral bildad genom en likformig förskjutning av arbetskroppens sektion längs hela dess längd med en viss vinkel a. Rotationen av arbetskropparna utförs med hjälp av drivningen 6.

Den föreslagna formen på arbetskropparna togs från tyskt patent nr 1199737, där två blad roterar med konstant hastighet mot varandra längs korsande banor. För att konstruera profilen för arbetsdelarna i den föreslagna blandaren använder vi diagrammet (fig. 2), där det interaxiala avståndet väljs så att arbetskropparna ingriper i en vinkel på 45°.

Ris. 2. Schema för att konstruera arbetsorganens profil

Utifrån ovanstående förslag kan vi skriva

R+g = R-42, (1)

där R är arbetskroppens radie, m; r - radie för arbetskroppsaxeln, m.

För att definiera SL-kurvan behöver du veta hur vinkeln b och avståndet OK ändras beroende på vinkeln a. Således kommer vi att definiera en kurva i det polära koordinatsystemet med en vinkel b och en krökningsradie p = OK när modervinkeln a ändras från 45 till 0°. Så låt oss koppla ihop vinkeln b och a.

Från triangel NPK:

NK = R - sina; (2)

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

Från triangel ONK:

t i NK R sin а synd а

ON R (J2 - cos а) (42 - cos а)

därav,

Låt oss koppla krökningsradien p till vinklarna b och a:

från triangel ONK:

på = r(V2 - cos a)

OK cos to cos to (6)

Således ges en kurva i det polära koordinatsystemet av följande ekvationssystem:

r (V2 - cos a)

Med tanke på att lådorna för tillförsel av kall luft installeras diskret, upprepas processen att torka materialet flera gånger och intensifieras, vilket är uppnåendet av det avsedda tekniska resultatet.

Analys av trumtorkar

Ho/yudiO bozduh

Ris. Föreslagen trumtorklayout

Den föreslagna torktumlaren (fig.) består av ett hus 1, inuti vilket ett lyftbladsmunstycke 3 är installerat, och ett stationärt hölje 2 är fäst vid höljets 1 konsol, på vilket ett rör 4 är installerat för tillförsel av varm luft. Längs rörets 4 omkrets finns längsgående radiella fönster 5, och i ändarna av huset 1 finns ett rör för lastning av material 6, en avlastningskammare 7 med rör för borttagning av varmluft 8 och utmatning av material 9. På kropp 1 under ett fast hölje 2 är flera lådor 10 installerade i serie med inloppsrör 11 och utloppsrör 12 för tillförsel av kall luft. Lyftbladsmunstycket 3 har en speciell drivning.

Trumtorken fungerar enligt följande. Källmaterialet kommer in i huset 1 genom röret 6. När lyftbladsmunstycket 3 roterar, fångar dess blad materialet och lyfter det. Materialet faller av bladen och bildar längsgående strålar som penetrerar värmeflödena som passerar genom röret 4 och de längsgående radiella fönstren 5. Fukt avlägsnas från materialets yttre yta. Sedan rör sig materialet längs kroppen 1 till utloppet på grund av trummans lutning och värmeflödets hastighet. I det ögonblick som materialet rör sig längs kroppens inre yta kommer det in i lådornas 10 fästzon, genom vilken kall luft tillförs. Kall luft tillförs

genom tillförselrör 11, kyler lokalt en del av huset 1 och släpps ut genom rör 12. I kontakt med den kylda delen av huset kyls materialets yta medan dess mitt förblir uppvärmd. Fukten som finns i materialet kommer att tendera från mitten till periferin. Sedan, när det passerar genom området av höljena, kommer materialet igen att dyka upp på den heta ytan av huset, och luftflödet från kylvätskan kommer att ta bort fukt från materialets yta. Denna process upprepas flera gånger (beroende på antalet rutor 10). Därefter kommer bulkmaterialet in i avlastningskammaren 7, där det separeras från kylvätskan och avlägsnas från trumtorken.

För närvarande tillverkas en experimentanläggning för torkning av spannmål och andra bulkmaterial.

Bibliografi

1. Energibesparande spannmålstorkning / N.I. Malin. M.: KolosS, 2004. 240 sid.

2. Spannmålstorkning och spannmålstorkar / A.P. Gerzhoy, V.F. Samochetov. 3:e uppl. M.: KolosS, 1958. 255 sid.

3. Vete och bedömning av dess kvalitet / utg. och med ett förord. Doktor i biologi vetenskap prof. N.P. Kuzmina och hedervärd forskare vid RSFSR prof. L.N. Lyubarsky; körfält från engelska Ph.D. biol. Vetenskaper K.M. Selivanova och I.N. Silver. M.: KolosS, 1967. 496 sid.

UDC 664.7 V.V. Gorshkov,

SOM. Pokutnev

EFFEKTIVITET HOS SPANNDSBEHANDLING MED HYDRODYNAMISK KAVITATION UNDER BRÖDSTILLVERKNING

Introduktion

För närvarande är frågan om att utöka utbudet av bageriprodukter fortfarande relevant. Den primära rollen är att öka brödets smak och näringsegenskaper samtidigt som det behåller sitt låga pris. Detta uppnås genom att förbättra bakningstekniken genom att ändra parametrarna för spannmålsberedning, graden och metoden för att mala den, diversifiera receptet genom att inkludera andra spannmål och andra komponenter under knådning, förbättra tekniken för att lossa degen och villkoren för att baka bröd.

Ett av de möjliga alternativen för att modernisera spannmålsmalningssteget är användningen av kavitationskvarnar. Detta eliminerar behovet av att upprepade gånger passera spannmål genom kvarnar och sedan separera det i fraktioner. Samtidigt, på grund av att våtmalning sker i kavitationskvarnen, finns det ingen skadlig dammfaktor i spannmålsberedningsverkstaden. Som ett resultat tillförs en homogeniserad suspension av krossad spannmål till bakverken.

Forskningsmetodik

Syftet med forskningen var att studera möjligheten att framställa spannmålsbröd baserat på en spannmålssuspension erhållen i ett Petrakov-dispergeringsmedel.

Kemisk analys av spannmål och suspension utfördes i laboratoriet vid Altai State Agrarian University när det gäller fukthalt, gluten och glasighet. Kvaliteten på det resulterande brödet bestämdes vid testcentret för livsmedelsprodukter och råvaror vid statens utbildningsinstitution för högre yrkesutbildning "Altai State Technical University" enligt organoleptiska indikatorer - form, yta, smula, porositet, lukt, smak, färg och fysikalisk-kemisk - fuktighet, surhet

täthet, främmande inneslutningar, tecken på sjukdom och mögel, crunch från mineralföroreningar. Utifrån forskningsresultaten beräknades den ekonomiska effektiviteten i produktionen vetebröd baserad på en kornsuspension erhållen genom kavitationsdispersion.

Forskningsresultat

För att genomföra experimentet var det nödvändigt att använda hel, oskalad vetekorn och dricksvatten i förhållandet 1:2.

För forskningen användes en prototyp av en kavitationsvärmegenerator av roterande typ med en elmotoreffekt på 11 kW, ett vätskeflöde på 0,15-0,5 l/s och ett tryck på 0,2-0,4 MPa.

En deg erhölls från en kornsuspension genom att tillsätta 35 % mjöl. Knådning gjordes manuellt tills degen hade en homogen konsistens.

Jäsningen av degen varade i två timmar med dubbelknådning, som utfördes manuellt. Den första uppvärmningen gjordes efter 40 minuter. efter jäsningens början, den andra - efter ytterligare 40 minuter. (1 timme 20 minuter efter jäsningens start). Skärning utfördes mekaniskt till standardformer. Jävningstiden var 50 minuter. vid en temperatur av 40°C. Gräddningstiden - 25 minuter. vid en temperatur av 240°C.

För att sätta upp experimentet togs vete med svaga bakegenskaper. Spannmål med sådana egenskaper valdes inte av en slump. Detta gjorde det möjligt att utvärdera minsta möjliga kvalitet på råvaror vid tillverkning av bröd och minska kostnaderna till ett minimum. I det här fallet utjämnas degens bakegenskaper genom att tillsätta mjöl till den. Indikatorer, egenskaper

som påverkar kvaliteten på originalkornet anges i tabell 1.

Som framgår av data som presenteras i tabell 1 hade de analyserade spannmålsproverna genomsnittliga kvalitetsindikatorer: vad gäller protein och gluten motsvarade de svaga vetesorter och när det gäller glasighet motsvarade de starka sorter. Mediumkvaliteter vad gäller tekniska egenskaper är lämpliga för att framställa bakmjöl utan att tillsätta förbättringsmedel.

Ett recept togs fram för att få bröd. Skillnaden i receptet är att det inte baseras på 100 kg mjöl, utan på 100 kg blandning. Detta beror på det faktum att grunden för degen inte är mjöl, utan dess blandning med en kornsuspension. Suspensionen erhölls från fullkorn utan användning av mjöl. Blandningen inkluderade 65 % kornsuspension och 35 % vetemjöl av första klass. För 100 kg av blandningen tillsattes 0,9 kg "Extra" bordssalt och

0,3 kg jäst.

En organoleptisk analys utförd efter gräddning visade att den färdiga produkten hade en karakteristisk form

för gjuten, motsvarade brödformen i vilken bakningen gjordes; yta - utan stora sprickor eller revor; smula - bakad och elastisk; porositet - utvecklad utan tomrum och packningar; smak och lukt - karakteristiskt för denna typ av produkt; Brun färg.

Bedömningen av fysikalisk-kemiska parametrar ges i tabell 2.

Resultaten i tabell 2 visar att när det gäller fysikaliska och kemiska indikatorer motsvarar det resulterande brödet: i termer av fukt - Darnitsky, i termer av surhet och porositet - vitt bröd 1:a klass.

Den ekonomiska effekten av att introducera tekniken bedömdes genom att minska kostnaderna för bröd och bestämdes med hänsyn till kostnaderna för spridningsprocessen och spara pengar på råvaror. Som jämförelse togs bröd gjort av första klass vetemjöl. Data om den ekonomiska effektiviteten av produktionen av vetebröd baserat på en kornsuspension erhållen genom kavitationsdispersion presenteras i tabell 3.

bord 1

Bedömning av vetekornskvalitet, %

Indikator Experimentellt prov Svaga vetesorter Starka vetesorter

Luftfuktighet 14,23 - -

Protein, % 11,49 9-12 14

Gluten 20,59 Upp till 20 28

Glaskroppen 59 Upp till 40 40-60

Tabell 2

Fysikalisk-kemiska parametrar för spannmålsbröd

Indikator Testresultat GOST 26983-86 "Darnitsa Bread" GOST 26984-86 "Capital Bread" GOST 26987-86 "Vitt bröd gjort av 1: a klass vetemjöl"

Luftfuktighet, % högst 48,0±0,71 48,5 47 45

Surhet, grader inte mer än 2,0±0,36 8 8 3

Porositet, % inte mindre än 68,0±1,0 59 65 68

Utländska inneslutningar Ej upptäckt - - -

Tecken på sjukdom och mögel Inte upptäckt - - -

Crunch från mineralföroreningar. Inte filt - - -

Tabell 3

Ekonomisk effekt av brödproduktion per 1 ton

Produktionskostnadsposter Produkt

bröd gjort av 1:a klass mjöl (basversion) spannmålsbröd (designversion)

1. Allmän produktion och allmänna ekonomiska utgifter, rub. 7570 7809

2. Råvaror, gnugga. 6713 4335

3. Totala kostnader för produktion av 1 ton bröd, gnugga. 14283 12114

4. Ekonomisk effekt, gnugga. - 2139

Kostnadsbesparingar uppstår på grund av en minskning av kostnaden för råvaror på grund av att en del av mjölet ersätts med en kornsuspension. Av tabell 3 följer att den ekonomiska effekten per 1 ton färdiga produkter (bröd) kommer att vara 2139 rubel.

De erhållna uppgifterna tillåter oss att rekommendera användningen av hydrodynamisk kavitation vid malningsstadiet vid produktion av vetebröd baserat på kornsuspension, vilket kommer att eliminera behovet av att upprepade gånger passera spannmål genom kvarnar, följt av siktning i fraktioner, eliminera förluster från bildningen av kvarndamm och få en ekonomisk effekt på 2139 rubel/t.

Bibliografi

1. GOST 5667-65. Bröd och bageriprodukter. Godkännanderegler, provtagningsmetoder, metoder för att bestämma organoleptiska egenskaper och produkters vikt.

2. Romanov A.S. Undersökning av bröd och bageriprodukter. Kvalitet och säkerhet: lärobok. bidrag / A.S. Romanov, N.I. Davydenko, L.N. Shatnyuk, I.V. Matveeva, V.M. Po-Znyakovsky; under. total ed. V.M. Poznyakovsky. Novosibirsk: Sib. Univ. förlag, 2005. 278 sid.

3. GOST 26983-86. Darnitsky bröd. Stiga på. 01.12.86 till 01.01.92. M.: Publishing house of standards, 1986. 6 sid.

4. GOST 26987-86. Vitt bröd gjort av förstklassigt vetemjöl av första och andra klass. Tekniska förhållanden.