Технологические особенности производства и применения со



страница5/19
Дата09.08.2019
Размер8.88 Mb.
#128457
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   19

УДК 66.061.3

ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СВЕРКРИТИЧЕСКИХ ФЛЮИДОВ ПРИ ЭКСТРАКЦИОННОМ СПОСОБЕ ПОЛУЧЕНИЯ РЫБНОЙ МУКИ

Яшонков А.А., Яковлев О.В.

ФГБОУ ВО «Керченский государственный морской

технологический университет», Россия
Аннотация. В статье приведены результаты исследования проблем применения сверхкритических флюидов в пищевой и перерабатывающей промышленности. Рассмотрены вопросы сокращения продолжительности процесса экстракционного способа получения рыбной муки за счет использования СО2 в сверхкритическом состоянии. Дано описание лабораторной установки.

Ключевые слова: сверхкритические флюиды, СО2 экстракция, рыбная мука.
Сверхкритические флюиды (СКФ) – это четвертая форма агрегатного состояния вещества, в которую способны переходить многие органические и неорганические вещества при достижении определенной (критической) температуры и давления. Сверхкритические флюиды стали широко использовать только в 1980-х, когда общий уровень развития индустрии позволил сделать установки для получения СКФ широко доступными. С этого момента началось интенсивное развитие сверхкритических технологий. В первую очередь исследователи сосредоточили внимание на высокой растворяющей способности СКФ. На фоне традиционных методов использование сверхкритических флюидов оказалось очень эффективным. СКФ – это не только хорошие растворители, но и вещества с высоким коэффициентом диффузии, т.е. они легко проникают в глубинные слои различных твердых веществ и материалов. Наиболее широко стали применять сверхкритический СО2, который оказался растворителем широкого круга органических соединений. Диоксид углерода стал лидером в мире сверхкритических технологий, поскольку обладает целым комплексом преимуществ. Перевести его в сверхкритическое состояние достаточно легко, кроме того, он не токсичен, не горюч, не взрывоопасен и к тому же дешев и доступен. С точки зрения любого технолога он является идеальным компонентом любого процесса. Особую привлекательность ему придает то, что он является составной частью атмосферного воздуха и, следовательно, не загрязняет окружающую среду. Сверхкритический СО2 можно считать экологически абсолютно чистым растворителем [1].

В настоящее время высокую практическую значимость приобрели разработки ученых Краснодарского НИИ хранения и переработки сельскохозяйственной продукции (КНИИХП), Кубанского государственного технологического университета (КубГТУ), Астраханского государственного технического университета (АГТУ), Калининградского государственного технического университета (КГТУ) по извлечению различных компонентов из растительного сырья, отходов коптильного производства жидким диоксидом углерода [2].

Рыбная мука – источник высококачественного белка животного происхождения. Белок рыбной муки в большом количестве содержит незаменимые аминокислоты: метионин, лизин, треонин и триптофан. Она содержит много жира, богатого незаменимыми жирными кислотами. В ее состав входит большое количество минеральных веществ, в том числе фосфора, кальция, железа, в удобной для потребления животными форме и витаминов, включая холин, биотин, цианокобаламин, витамин А и витамин D. Рыбная кормовая мука – это диетическая добавка, которая применяется в таких сферах как птицеводство, животноводство, рыбное хозяйство, при откорме пушного зверя.

Одним из способов получения рыбной кормовой муки является экстракция, которая помогает преодолеть одну из проблем её хранения – самовоспламенение. Обезжиривание полуфабриката рыбной муки способом экстракции применяется для приготовления кормовой муки с минимальным содержанием жира. В промышленности применяется несколько методов экстракции, из которых простейшим является метод периодического обезжиривания материала – метод. настаивания. Метод экстракции рыбной сушенки бензином используется на Астраханском рыбокомбинате для переработки каспийской кильки и заключается в следующем.

Свежую и соленую неизмельченную кильку загружают в варильник, предварительно прогретый паром до 95…100°С. Для варки используют глухой пар. Продолжительность варки 6…8 мин. Разваренная масса температурой 90…100°С подается в пресс, также предварительно прогретый паром. Содержание влаги в отпрессованной массе должно быть не более 40%. Последовательность операций при производстве рыбной муки путем экстракции представлена на рис. 1.

технологическая%20схема

Рисунок 1 – Последовательность операций при производстве рыбной муки путем экстракции


Перед экстрагированием жом сушат до содержания влаги 20…25%. Пересушивание жома затрудняет экстрагирование и пропарку. Жом экстрагируют методом настаивания, заливая его растворителем 2…4 раза в зависимости от жирности. Уровень растворителя в экстракторе должен быть на 1…2 см выше уровня жома. Экстрактор должен загружаться жомом не более чем на 80% его емкости. В процессе экстрагирования перемешивание не допускается. После последнего настаивания полуфабрикату дают стечь до полного удаления мисцеллы, затем пропаривают его острым паром давлением 3…4 атм., пуская в ход мешалку на 2…3 мин через каждые 15 мин прогрева. Пропарку считают законченной, когда в отходящих парах не обнаруживается запах растворителя, и приступают к выгрузке шрота. В период разгрузки экстрактора контролируют шрот на отсутствие запаха растворителя; при обнаружении запаха возобновляют пропарку. Шрот должен содержать 30…35% влаги и не более 3% жира. Мисцеллу первого и второго сливов с концентрацией жира не менее 3% направляют на дистилляцию, а мисцеллу последующих сливов используют вместо чистого растворителя для обогащения. Процесс дистилляции осуществляется в два цикла. Вначале подают пар в змеевики и ведут отгонку до тех пор, пока температура мисцеллы не поднимется до 95…97ºС. За первый цикл отгоняют около 70% растворителя, в результате чего увеличивается концентрация мисцеллы и повышается температура ее кипения. Во время второго цикла подают острый пар до полного удаления растворителя из мисцеллы, после чего жир из дистиллятора сливают в отстойник или направляют на центрифугирование. Пары растворителя и воды, образующиеся при дистилляции, направляют в конденсатор.

Расход пара на отгонку растворителя зависит от начальной концентрации мисцеллы: чем выше концентрация, тем меньше расход пара. Последующие стадии технологического процесса (вторичное просушивание, помол и просеивание) осуществляются так же, как при применении прессово-сушильного метода [3].

При использовании экстракции с помощью сверхкритического СО2 можно значительно сократить продолжительность и затраты на этот процесс за счет удаления из технологической схемы операции «пропаривание» и «стекание жидкости», так как за счет уменьшения давления диоксид углерода улетучивается, причем летучий СО2 возможно повторно использовать неограниченное количество раз, так как он не насыщается жиром.

Кроме перечисленного выше, СО2-экстракты оказывают бактерицидное действие. К примеру, наибольший бактерицидный эффект проявляет смесь СО2-экстрактов из разных пряностей, что позволяет использовать их для смягчения режимов стерилизации консервов. Раствор экстрактов в концентрации 2000 мкг/см3 ведет к задержке роста всей микрофлоры [4].

Для проведения экспериментов по экстракции сверхкритическим диоксидом углерода наиболее удобным является лабораторный аппарат ВНИИКОПа, схема которого представлена на рис. 2. Аппарат рассчитан на долговременную работу с использованием ограниченного объема растворителя (за счет регенерации).

фрагмент
Рисунок 2 – Лабораторная установка для сверхкритической экстракцией диоксидом углерода

1 – емкость для мисцеллы; 2 – смотровое окно; 3 – корпус; 4 – стеклянный экстрактор с навеской сырья; 5 – самоуплотняющийся люк; 6 – воронка для сбора конденсата.

Конструктивно аппарат выполнен в виде цилиндрического термоизолированного сосуда, рассчитанного на внутреннее давление до 10 МПа, в верхней част которого смонтирован на фланцевом соединении быстросъемный самоуплотняющейся люк. Внутри сосуда размещен стеклянный экстрактор. В крышке люка установлен змеевик-конденсатор, закрытый снизу воронкой. В конденсаторе циркулирует хладагент – вода или тосол с температурой 5…10ºС от холодильного агрегата. Аппарат оборудован теплообменником и термостатом, а также необходимыми приборами для контроля и регулирования термодинамических параметров растворителя (Р, t). Для визуального наблюдения за процессом экстракции аппарат оборудован электроосвещением, а также смотровыми окнами.

Подготовка аппарата к исследованиям заключается в следующем: стеклянный сборник мисцеллы соединяют со сливной трубкой, после чего осторожно вставляют внутрь сосуда высокого давления через верхний люк.

Сборник мисцеллы внутри сосуда устанавливается на песчаной «подушке». Кассету с навеской анализируемого сырья помещают внутрь экстрактора.

После установки экстрактора и мисцеллосборника внутрь аппарат его закрывают крышкой самоуплотняющегося люка, при этом воронка для стока конденсата узкой частью входит, не соприкасаясь, в верхнюю часть экстрактора. После герметизации сосуда и проверки исправности автоматики аппарат считается подготовленным к работе под давлением.

Процесс экстракции происходит в аппарате следующим образом. Жидкий СО2 из нижней части сосуда испаряется. Поднимаясь вверх, он попадает в конденсатор, где снова превращается в жидкость и, стекая по воронке в экстрактор, извлекая из находящегося там сырья, в зависимости от температуры и давления, заданные компоненты. При достижении определенного объема в сборнике экстракт сливается через переливную трубу в сборник экстракта. На случай непредвиденного повышения давления выше допустимого в конструкции аппарата имеется предохранительный клапан, который отрегулирован и срабатывает при повышении давления выше рабочего не более чем на 10%.

Таким образом, в экстракторе непрерывного извлекаются экстрактивные вещества из сырья, а в приемной колбе (сборнике мисцеллы) они непрерывно накапливаются.

Создание лабораторной установки даст возможность исследовать экстракционные свойства диоксида углерода при разных температурах, давлениях при экстракционном способе получения рыбной муки.

Литература:

1. Вторая молодость известного явления [электронный ресурс] / Д.А. Леменовский, Г.П. Брусова, В.В.Тимофеев, С.А. Юрин, В.Н. Баграташвили, В.К. Попов // Природа. – 2006. – №6. – Режим доступа: http://vivovoco.astronet.ru/VV/JOURNAL/NATURE/06_06/ SUPER.HTM – (Дата обращения: 09.11.2018).

2. Филиппова Е.А. Применение СО2-экстрактов в пищевой промышленности / Е.А. Филиппива // Вестник Мичуринского государственного аграрного университета. – 2017. - №1. – С.74-77.

3. Справочник технолога рыбной промышленности Т. III. Под редакцией В.М. Новикова. Издание второе, М.: Пищевая промышленность, 1972. – 503 с.

4. Касьянов Г.И. Технология копчения мясных и рыбных продуктов: Учебно-практическое пособие / Г.И. Касьянов. – М.: ИКЦ «МарТ», 2004. – 208 с.
USE OVERCRITICISM FLUIDS IN THE EXTRACTION METHOD OF OBTAINING FISH MEAL

Yashonkov A.A., Iakovlev O.V.

FSBEI HE «Kerch State Maritime Technological University»
Summary: The article presents the results of the study of the application of supercritical fluids in the food and processing industry. The issues of reducing the duration of the process of extraction method for producing fish meal through the use of CO2 in the supercritical state are considered. The description of laboratory installation is given.

Key words: supercritical fluids, CO2 extraction, fish meal.
УДК 664

ДИОКСИД УГЛЕРОДА КАК ХЛАДАГЕНТ ПАРОКОМПРЕССИОННОЙ

ХОЛОДИЛЬНОЙ МАШИНЫ

Гукасян А.В., Сязин И.Е.

Кубанский государственный технологический университет
Аннотация. Рассмотрены перспективы использования диоксида углерода как хладагента в парокомпрессионной холодильной машины. Приведена фазовая диаграмма СО2 и пример построения цикла холодильной машины на диоксиде углерода. Указана перспектива применения диоксида углерода в низкотемпературных двухкаскадных установках и системах кондиционирования воздуха.

Ключевые слова: диоксид углерода, парокомпрессионная холодильная машина, хладагент.
С каждым годом в холодильной промышленности наблюдается увеличение числа предприятий, использующих жидкий низкотемпературный диоксид углерода, который не совсем верно называют «углекислотой» или «двуокисью углерода», что можно встретить даже в официальных нормативных документах – ГОСТах; правильное название СО2 – диоксид углерода [1-3]. В различных фазовых состояниях диоксид углерода используется для «шокового» замораживания пищевых продуктов, в экстракционной технологии, в технологии алкогольных и безалкогольных напитков, воды, переработке растительных пищевых продуктов, производстве полуфабрикатов и т.д. [4,5].

Одной из главных особенностей, временно ограничивающей в настоящий момент применение СО2, является относительно высокое давление, что видно по фазовой диаграмме диоксида углерода на рисунке 1.



картинки по запросу диоксид углерода как хладагент

Рисунок 1 – Фазовая диаграмма диоксида углерода


Диоксид углерода известен своими уникальными свойствами: полной инертностью к материалам, стерилизующим эффектом (при искусственно создаваемых определенных параметрах окружающей среды). Возможно, в будущем именно диоксид углерода станет своеобразным катализатором развития холодильной промышленности, а классические холодильные агенты и парокомпрессионные холодильные машины будут уступать ему место. Известно о возможности получения СО2 прямо из атмосферного воздуха. Хранят диоксид СО2 в специальных резервуарах – емкостях длительного хранения. Из-за фазовых особенностей СО2, чтобы при определенных условиях окружающей среды (давления и температуры) он не перешел из жидкого агрегатного состояние в твердое, в резервуаре необходимо постоянно поддерживать высокое давление (это обеспечивается уровнем жидкого СО2) и охлаждать. Для охлаждения СО2 необходимо предусматривать специальный холодильный агрегат. Резервуар с холодильной установкой представляют собой установку длительного хранения СО2. На рисунке 2 приведен пример построения цикла холодильной машины на диоксиде углерода.

c:\users\admin\desktop\цикл.jpg
Рисунок 2 – Пример построения цикла холодильной машины на диоксиде углерода
Вместе с тем при использовании диоксида углерода требуется водяное охлаждение конденсатора холодильной машины, увеличивается металлоемкость холодильной установки (по сравнению с металлоемкостью установок, работающих на галоидопроизводных хладагентах). Высокое критическое давление имеет и положительный аспект, связанный с низкой степенью сжатия, вследствие чего эффективность компрессора становится значительной.

Диоксид углерода имеет большую перспективу применения в низкотемпературных двухкаскадных установках и системах кондиционирования воздуха автомобилей и поездов.

Литература

1.Боковикова Т.Н., Касьянов Д.Г., Малашенко Н.Л. Производство и применение диоксида углерода. В сб. матер. междун. научно-техн. конф. «Суб- и сверхкритические флюидные технологии в пищевой промышленности». – Краснодар: КубГТУ, 2012. – С. 95-98.

2. ГОСТ 8050-85. Двуокись углерода газообразная и жидкая. Технические условия. – М.: Стандартинформ, 2008. – 25 с.

3. Касьянов Г.И. Диоксид углерода: производство и применение / Г.И.Касьянов, Т.Н. Боковикова, В.Е. Тарасов. – Краснодар: Экоинвест, 2010. – 172 с.

4. Сязин И.Е. Криообработка / И.Е. Сязин, Г.И. Касьянов. – Краснодар: Экоинвест, 2014. – 372 с.

5. Сязин И.Е. Холодильные установки: расчеты и схемы / И.Е. Сязин. – Краснодар: Экоинвест, 2018. – 140 с.


CARBON DIOXIDE AS A COOLANT OF A STEAM COMPRESSION REFRIGERATING MACHINE

Gukasyan A.V., Syazin I.E.

Kuban State Technological University
Annotation. The prospects for using carbon dioxide as a refrigerant in a vapor compression chiller are considered. A CO2 phase diagram and an example of constructing a carbon dioxide refrigerating cycle cycle are given. The prospect of using carbon dioxide in low-temperature two-stage installations and air conditioning systems is indicated.

Keywords: carbon dioxide, vapor compression refrigeration machine, refrigerant.
УДК 664.8

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ УДАЛЕНИЯ ВЛАГИ

ИЗ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ

Байло В.А., Косенко О.В.

Кубанский государственный технологический университет
Аннотация. В статье проанализированы технологические особенности процесса удаления влаги из растительного сырья, основанные на жёстких высокотемпературных способах обезвоживания в стационарных или передвижных сушилках. Из конвективных способов сушки наиболее распространённым является способ инфракрасного облучения, прогрессивным способом удаления влаги считается СВЧ – обработка растительного сырья пригодного для быстрого удаления влаги за счёт наложения высококачественных колебаний на молекулу воды, так же существует сублимационная сушка, основанная на способностях льда испаряться при определённых условиях.

Ключевые слова: виды сушки, сырьё, сушильная установка, исследование.
Процесс сушки обычно является окончательным в технологической операции. Главным условием является обеспечение энергией (вакуумной, тепловой, высокочастотной, плазменной и др.). Для более лучшего понимания процессов, проходящих при обезвоживании, сушку следует рассматривать на молекулярно-кинетическом уровне [1].

Авторы статьи «Характеристика способов получения порошков из плодов и ягод» [4] разрабатывали технологию производства порошков с низкой себестоимостью основанной на более низких энергозатратах для их получения за счёт сочетания солнечной сушки СВЧ – досушкой. Для своего исследования они использовали различные ягоды и плоды, которые могут быть применены для изготовления порошков (пищевых добавок). Авторы высушивали плоды и ягоды различными методами и выявляли потери полезных веществ (Витамин «С», углеводы, белки) результаты их работы приведены в таблице 1.

После проделанной работы они пришли к выводу, что в высушенном сырье белков, жиров, углеводов больше чем в свежем, примерно в 9-10 раз, энергетическая ценность сухого продукта в 5 раз превосходит исходное сырьё. Из таблицы можно сделать выводы, что при применении криотехнологии потери полезных веществ минимальны.

В работе других авторов [3] приведено исследование применения автоматизированной гелиоустановки для сушки растительного и животного сырья. Авторов привлекла эта тема, так как именно солнечная энергия является наиболее мощной возобновляющейся энергией, затраты на которую минимальны, что является очень эффективным в использовании в химических и биологических процессов в частности сушки. Качественный процесс сушки с минимальными затратами в последнее время всё чаще привлекает внимание исследователей. Большое внимание уделяется сушке с использованием электромагнитного поля [5].

Для своей работы авторами был проведен ряд экспериментов по солнечной сушке тыквы при температуре сырья 40-55 оС. После проделанных опытов они пришли к выводам: солнечную сушку тыквы необходимо проводить при температуре 50-55 оС, тогда она сохраняет свой цвет и запах, автоматическое управление процессом сушки обеспечивает высокую эффективность гелиосушки, повышает коэффициент пользования. В заключении авторы пришли к выводу, что использования для обезвоживания сельскохозяйственного сырья автоматизированные гелиосушилки очень перспективны.

Таблица 1 – Сравнение способов получения порошков из плодов и ягод



Исходное

сырьё


Способы

обработки



Потери полезных веществ

Витамин «С»

Углеводы

Белки

Плоды

замораживание

0,3...0,5

1,3...1,5

25...30

Плоды

Конвекционная сушка

60...70

1,5...2,5



Плоды

Сублимационная сушка

14...16

0,5...1,0

0,1...0,3

Плоды

Криотехнология

9...11

0,3...0,7

0,07...0,2

Ягоды

Замораживание

20...25

1,5...2,0

0,5...1,5

Ягоды

Конвекционная сушка

80...90

2,0...2,5



Ягоды

Сублимационная сушка

10...20

1,3...1,5

0,8...1,2

Ягоды

Криотехнология

7...14

0,9...1,0

0,5...0,8

В работе авторов [2] приведены ещё множество различных видов сушки (распылительная, вальцевая, пеносушка, взрывная, сублимационная, лиофильная) дано их описание, применение, сравнительная оценка.

Проанализировав существующие способы удаления влаги из сырья и конструктивные особенности сушильных установок, авторы пришли к выводу усовершенствовать традиционный способ конвективной сушки путем замены сушильного агента. При этом мы исходили из предположения, что ухудшение качества плодово-ягодного сырья при сушке горячим воздухом, происходит из-за окисления термолабильных компонентов сырья кислородом воздуха. Было принято решение заменить воздух, используемый в качестве сушильного газа, на инертный газ. Наиболее подходящим для этой цели оказался углекислый газ, который обладает также стерилизующими свойствами. На рисунке 1 показан внешний вид модернизированной сушилки Изидри.

Рисунок 1 – Внешний вид сушилки Изидри


В своей работе мы использовали конвективный способ сушки, основанный на соприкосновении сырья с нагретым углекислым газом. Для исследования мы воспользовались обычной низкотемпературной сушилкой ИЗИДРИ, которая привлекла наше внимание благодаря простоте своего использования (все ингредиенты можно было сушить в один цикл), а также с минимальными энергозатратами.

В качестве объектов исследования использовали свеклу, яблоки, морковь и топинамбур. Процесс подготовки сырья к сушке, и сам процесс сушки, состоял из операций, представленных на рисунке 2.



Рисунок 2 – Операции подготовки сырья к сушке


Кинетические кривые изменения влагосодержания при сушке показаны на рисунке 3

Рисунок 3 – Кинетические кривые изменения влагосодержания при сушке


Заключение. Краткий анализ научно-технической литературы показал, что каким бы образом не была произведена сушка того или иного пищевого продукта, химический состав, свойства, ароматика, а в некоторых видах сушки и внешний вид будут сохранены и переданы практически неизменно. Самым оптимальным и выгодным видом сушки является конвективный. Усовершенствованная, с участием авторов, конвективная сушильная установка Изидри, позволяет существенно снизить энергозатраты, продолжительность процесса сушки и повысить качество продукции.

Литература

1. Касьянов Г.И. Технологии пищевых производств. Сушка сырья. /Г.И. Касьянов, Г.В. Семенов, В.А. Грицких, Т.Л. Троянова. М.: Изд-во Юрайт, 2017. – 113 с.

2. Яралиева З.А., Ахмедов М.Э., Касьянов Г.И. Технология плодово-ягодных криопорошков. Краснодар:Экоинвест, 2018. – 155 с.

3. Касьянов Г.И., Яралиева З.А. Эффективность применения автоматизированной гелиоустановки для сушки растительного и животного сырья. Материалы международной научно-практической конференции, 26 января 2018 г. – С. 55-59.

4. Инночкина Е.В., Мякинникова Е.И., Яралиева З.А. Характеристика способов получения порошков из плодов и ягод. Материалы международной научно-практической конференции, Россия, г. Краснодар, 4 марта 2016 г. – С. 174-176.

5. Иночкина Е.В. Совершенствование технологий конвективной СВЧ – сушки плодов.//Известия вузов. Пищевая технология ,№5-6,2014. – С. 62-65.
TECHNOLOGICAL FEATURES OF REMOVAL OF MOISTURE FROM

VEGETABLE RAW MATERIALS

Baylo V.A., Kosenko O.V.

Kuban State Technological University
Annotation. The article analyzes the technological features of the process of removing moisture from vegetable raw materials, based on hard high-temperature dehydration methods in stationary or mobile dryers. Of the convective drying methods, the most common method is infrared irradiation, the progressive method of removing moisture is microwave - processing plant materials suitable for quick removal of moisture due to superimposed high-quality vibrations on the water molecule, as there is freeze-drying based on the ability of ice to evaporate under certain conditions.

Keywords: types of drying, raw materials, drying unit, research.

УДК 664.8.022

ПРИМЕНЕНИЕ СО2-ЭКСТРАКТОВ В ПРОИЗВОДСТВЕ МОРОЖЕНОГО

Шубина Л.Н.

Краснодарский кооперативный институт (филиал)

Российского университета кооперации
Аннотация. На кафедре Техники и технологии общественного питания Краснодарского кооперативного института изготовили и оценили товароведные характеристики десертного мороженого, изготовленного по оригинальным рецептурам. Установлена возможность добиваться широкого разнообразия вкуса, аромата и формы мороженого.

Ключевые слова: мороженое, экстракты, роллы, жареное мороженое, сухое мороженое
Введение. Молочное мороженое считается наиболее популярным десертным продуктом [1]. Специалисты кафедры «Технология продуктов животного происхождения» КубГТУ, совместно с преподавателями кафедры «Техника и технология общественного питания» Краснодарского кооперативного института, оценили перспективы создания мороженого с новыми вкусовыми показателями [2-4]. Традиционная схема изготовления мороженого представлена на рисунке 1.

Разработаны способы изготовления десертного мороженого, включающие подготовку компонентов по заданной рецептуре, смешивание несоленого сливочного масла, молока различной степени жирности, подготовку сахарного песка, вафельных отходов, какао-порошка, картофельного крахмала, желатина, СО2-экстрактов и легкой воды. Далее следовали традиционные технологические операции: пастеризация, гомогенизация, охлаждение, фризерование, фасовка и закаливание. В состав десертного мороженого входят компоненты абрикоса, айвы, актинидии, алычи, арбуза, баклажан, барбариса, брусники, брюквы, винограда, вишни, голубики, груш, дайкона, дыни, земляники, кабачка, кизила, клюквы, кольраби, корневого пастернака, корневого сельдерея, корневой петрушки, красники, лагенарии, манго, моркови, мушмулы, овощного перца, огурца, папайи, патиссона, персика, рамбутана, редиса, редьки, репы, свеклы, сливы, томата, топинамбура, тописолнечника, тыквы, унаби, фейхоа, физалиса, хурмы, чайота, черешни, черники, яблок.


Рисунок 1 – Традиционная схема изготовления мороженого


Для изготовления мороженого яблоки нужно нарезать, высушить конвективным методом до состояния промежуточной влажности (45-50 % влаги), выдержать под давлением при нагревании до температуры не ниже 100°C, резко снизить давление до атмосферного с одновременным вспучиванием растительного сырья, досушить сырье в поле СВЧ до содержания влаги не более 15%, глазировать сахаром и внести в смесь в процессе фризерования. При осуществлении подобной технологии можно получить мороженое, обогащенное биологически активными веществами растительного сырья, с высокими товароведными характеристиками [5].

Использование фруктовых и овощных компонентов в составе мороженого имеет давнюю традицию. Однако логистика подготовки и хранения таких компонентов в течение года, задача довольно сложная. Технологи нашли выход в изготовлении вкусоароматических добавок для мороженого в форме СО2-экстрактов, режимы изготовления которых позволяют полностью сохранить все компоненты экстрагируемых веществ в своем природном виде.

Низкая плюсовая температура процесса производства докритических СО2-экстрактов позволяет сохранить биологически активные вещества в ходе экстракции жидким диоксидом углерода (18-22 оС) и они полностью переходят в СО2-экстракт, который полностью передает вкус и аромат исходного растительного сырья, вплоть до малейших оттенков.

В отличие от традиционных фруктовых и ягодных добавок, СО2-экстракты открывают возможность организовать выпуск на рынок совершенно новых видов мороженого. Дозировка СО2-экстрактов в мороженое настолько мала (на уровне 0,005 %), что требует нанесения их на другие носители из состава рецептуры мороженого.

С полным ассортиментом СО2-экстрактов, Краснодарским экстракционным заводом для пищевой промышленности, можно ознакомиться на сайте ООО «Компания Караван».

В Краснодаре приобрело популярность так называемое жареное или ролл-мороженое. Устройство для приготовления ролл-мороженого представляет собой плоский стол-фризер, внутри которого находится холодильная компрессорная установка. Сверху стола находится рабочая гладкая «жарочная» прямоугольная поверхность. Выполняются следующие операции: на фризер помещается основная и вспомогательная смесь продуктов по заданной рецептуре мороженого. Специальной лопаткой смесь измельчается и перемешивается до однородной консистенции, а потом распределяется тонким слоем по рабочей поверхности фризера и замораживается. Для придания возможности отделить растекшуюся по поверхности стола и замерзшую массу и скрутить её в ролл, нужно нажать педаль внизу стола и температура жарочной поверхности резко повысится. Такая технология позволяет реализовать многие фантазии кулинаров.

Другой новинкой является сухое мороженое сублимационной сушки. Готовится такое мороженое в течение суток, а храниться в герметичной упаковке до 5 лет. Из-за удаления большей части влаги из мороженого, можно снизить дозировку сахара и включить в состав пробиотики, которые лучше сохраняются в сухом виде.

Литература

1.Демирова А.Ф., Шубина Л.Н. Кубанские ученые изобретают новые виды мороженого. В сб. матер. VII Всероссийской научно-практической конференции «Повышение качества и безопасности пищевых продуктов» Махачкала: ДагГТУ, 2017. – С. 64-67.

2.Квасенков О.И., Касьянов Г.И., Мякинникова Е.И. Способ производства пломбира шоколадного (варианты). Патент на изобретение RUS 2545793 от 07.04.2014.

3.Квасенков О.И., Касьянов Г.И., Мякинникова Е.И. Способ производства мороженого "Морозко" сливочного (варианты). Патент на изобретение RUS 2545943 от 21.04.2014.

4.Квасенков О.И., Мякинникова Е.И., Касьянов Г.И. Способ производства мороженого "Молочно-белковое" (варианты). Патент на изобретение RUS 2546609 от 07.08.2014.

5.Шубина Л.Н., Косенко О.В. Товароведные характеристики новых видов мороженого. В сб. матер. международной научно-практической конференции «Инновационные технологии и безопасность пищевых продуктов». 2018. – С. 212-216.
APPLICATION OF CO2-EXTRACTS IN FROZEN PRODUCTION

Shubina L.N.

Russian University of Cooperation
Annotation. At the Department of Technique and Technology of Catering of the Krasnodar Cooperative Institute, the commodity characteristics of a dessert mozzarella made according to original recipes were made and evaluated. An opportunity has been established to achieve a wide variety of taste, aroma and form of ice cream.

Keywords: ice cream, extracts, rolls, fried ice cream, dry ice cream
УДК 664.33:664.08

Ш 605

ИЗУЧЕНИЕ ПРОЦЕССА ЭКСТРУДИРОВАНИЯ СЕМЯН ПОДСОЛНЕЧНИКА

С ДОБАВЛЕНИЕМ СО2

Шилько Д.А., Косачев В.С., Гукасян А.В.

Кубанский государственный технологический университет, Российская Федерация
В данной статье была изучена скорость генерации тепла и температурного распределения вдоль корпуса пресса во время обработки экспериментальным шнековым прессом жмыха подсолнечника с добавлением СО2. Проведены опыты с использованием СО2 и проведен сравнительный анализ температур. Были выявлены отличия температур до и после использования СО2 в процессе прессования. Статья направлена на изучение процесса прессования с использованием CO2 для улучшения качества получаемого масла и увеличения ресурса работы пресса, за счет снижения температуры материала в шнеке в процессе экструдирования.

Углекислота, шнек, пресс, подсолнечник, температура, процесс прессования, жмых, экструдирование


Изучение гидродинамики технологических потоков гетерофазных процессов [1] является актуальной задачей пищевого производства. Наиболее перспективными направлениями исследований являются модели гидравлики [2], определяющие структуру течений в различных контакторах. Повышение эффективности работы технологических [3] установок базируется в этом случае на изучении физико-химических особенностей процесса. Исследование динамики процессов в условиях стесненной гидродинамической обстановки [4] позволяет идентифицировать механизм разделения фракций [5] в аппаратах с различной организацией потоков. Наиболее актуальным технологическим воздействием в этом случае является активное регулирование тепловых потоков, определяющих качество готовой продукции. Наибольшее влияние на качество растительных масел, получаемых экструдированием масличных материалов является температура в зоне прессования. Используемый в этом случае шнековый пресс для извлечения растительного масла из семян масличной культуры подвергает экструдируемый материал значительному температурному воздействию.

Поэтому изучалась температура жмыха, получаемого на выходе из маслопресса и возможность ее регулирования, путем добавления сухого льда в процесс прессования. Эта информация поспособствует пониманию тепловых аспектов операции прессования в частности и пресса вообще, и это понимание должно быть полезным для увеличения качества и количества масла, получаемого из единицы массы жмыха.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬАНЯ ЧАСТЬ

Материал семени маличной культуры: жмых подсолнечника;

Экспериментальный пресс представлен на рисунке 1.

c:\users\дом\desktop\tnmmtmmweti (1).jpg

Рисунок 1. – Экспериментальный маслопресс кафедры ТОиСЖ.



1 – матрица, 2 – муфта, 3 – редуктор, 4 – электродвигатель,

5 – частотный преобразователь
Экспериментальный пресс находится на балансе кафедры ТОиСЖ Кубанского Государственного технологического Университета. Главные составные части пресса проиллюстрированы на рис.1. Измерение температуры жмыха на выходе производилось спиртовым и ртутным термометрами сразу после выхода массы жмыха.

Угловая скорость вращения шнека варьировалась от 0,7 м/с до 3 м/с (таблица 1).

Таблица 1- тепловыделение мятки в процессе экструдирования


Обороты, Гц

Конус

tнач

tкон

0,71

0,5

22,6

27,5

2,93

0,5

22,6

31,5

0,71

1

22,6

28,5

2,93

1

22,6

31,2

Как видно из представленных данных (таблица 1) в процессе экструдирования температура мятки значительно возрастает, что негативно влияет на качество получаемого прессового масла.

Полученные результаты представлены на рисунке 2 в виде поверхностной диаграммы.
Рисунок 2. – Тепловыделение шнека без сухого льда

Как видно из поверхностной диаграммы (рисунок 2) на изменение температуры в процессе экструдирования оказывает значительное воздействие частота вращения шнека и гидравлическое сопротивление матрицы.

Представленные данные могут быть обобщены следующей регрессионной зависимостью:

,(1)
где y – изменение температуры на 1 виток, 0С,

n – число оборотов, Гц,

δ – коэффициент гидравлического сопротивления матрицы.

Полученное регрессионное уравнение 1 показывает, что имеет место значительное синергетическое воздействие на снижение температуры материала в процессе экструдирования (), что позволяет активно регулировать температурное поле материала.

Для контроля температуры в качестве хладагента был выбран сухой лед, который обладает рядом особенностей, дающих преимущество перед другими хладагентами, при использовании в пищевой промышленности.

Перед добавлением сухого льда был проведен анализ зависимости температуры от частоты вращения шнека и степени открытия матрицы шнека.

Для каждого опыта с сухим льдом были использованы от 12,4 до 33,1 г жмыха подсолнечника и в зависимости от опыта добавлялись 2,4,6 или 8 гранул сухого льда со средним весом 1,7 г каждый (таблица 1).

Таблица 1 – Влияние сухого льда на температуру экструдируемого жмыха.



Кол-во гранул, шт.

№п/п

Mcл, г

Mм, г

t, 0C

2

1

4,1

33,1

11,9

2

4,5

26,7

17,1

3

3,8

18,4

10,6

4

3,9

22,9

11,5

4

5

6,8

21,1

11,2

6

8,1

28

13,5

7

7,5

25,7

13,7

6

8

12,3

23,7

3,8

9

11,8

29,8

8,8

10

10,2

17,5

14,9

11

13,2

23,8

10

8

12

15,7

31,4

10,8

13

15

29,8

9,7

14

17,3

12,4

5,7

Как видно из представленных данных (таблица 1) добавка гранул сухого льда существенно влияет на температуру мятки в процессе экструдирования.

В процессе добавления мятки подсолнечника через окно подачи равномерно добавлялись гранулы сухого льда. На выходе фиксировалась температура. Частота вращения шнека: 2 м/с. Коэффициент степень открытия матрицы шнека: 0,5.

Полученные данные экспериментов представлены в таблице 1, где Мсл – масса сухого льда, г, Мм – масса жмыха, г, t - температура жмыха на выходе, 0С.

ВЫВОДЫ

В результате эксперементальных исследований была получена математическая модель изменение температуры мятки на 1 виток шнека, анализ которого показал возможность активного регулирования температурного поля. Физическое моделирование процесса снижения температуры мятки с помощью добавления сухого льда показало высокую эффективность предлагаемого технологического приема, а количественные данные, полученные в результате обработки экспериментальных данных, позволяют использовать их в процессе компьютерного моделирования.



Литература

1. Blyagoz Kh.R., Skhalyakhov A.A., Zaslavets A.A., Koshevoi E.P., Kosachev V.S. Modeling of membrane process of nano- and miniemulsies formation // Новые технологии. 2011. № 2. С. 15-17.

2. Заславец А.А., Схаляхов А.А., Кошевой Е.П., Косачев В.С., Кошевая С.Е. Гидравлика реверсивного течения внутри мембраны контактора // Новые технологии. 2013. № 2. С. 91-94.

3. Косачев В.С. Повышение эффективности рафинации масел в мыльно-щелочной среде на основе изучения физико-химических особенностей процесса: Автореф. дис. … канд. техн. наук / В.С. Косачев. – Краснодар: Краснодарский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт, 1985. - 28 с.

4. Схаляхов А.А., Верещагин А.Г., Косачев В.С., Кошевой Е.П. Разработка модели конденсации парогазовых смесей с полимерными половолоконными мембранами // Новые технологии. 2009. № 1. С. 39-43.

5. Схаляхов А.А., Косачев В.С., Кошевой Е.П. Математическое моделирование процесса разделения жидких смесей в мембранном модуле с различной организацией потоков // Известия высших учебных заведений. Пищевая технология. 2009. № 2-3. С. 71-74.



THE STUDY OF THE EXTRUSION PROCESS THE SUNFLOWER SEEDS WITH THE ADDITION OF CO2

Shilko D. A., Kosachev V. S., Gukasyan A. V.

Kuban State Technological University, Russian Federation
In this article, we studied the rate of heat generation and temperature distribution along the press body during the processing of sunflower cake with the addition of CO2 by an experimental screw press. Experiments with the use of CO2 and a comparative analysis of temperatures were carried out. Differences in temperatures before and after the use of CO2 in the pressing process were revealed. The article aims to study the process of pressing using CO2 to improve the quality of the oil and increase the life of the press, by reducing the temperature of the material in the screw during extrusion.

Carbon dioxide, screw, press, sunflower, temperature, pressing process, press cake, extrusion


УДК 664.959.5

АРОМАТИЗАЦИЯ РЫБОРАСТИТЕЛЬНЫХ ПАШТЕТОВ ПРЯНО-КОПТИЛЬНЫМИ СО2-ЭКСТРАКТАМИ

Золотокопова С.В., Москаленко А.С., Золотокопов А.В., Миронова Д.А.

ФГБОУ ВО «Астраханский государственный технический университет»

г. Астрахань, Россия
Аннотация: В статье рассматриваются способы ароматизации рыборастительных паштетов пряно-коптильным СО2-экстрактом, который был получен путем экстракции жидким диоксидом углерода шрота пряностей, используемых для улавливания коптильного дыма. Рыборастительные паштеты приготовлены из малоценных видов рыб, с использованием растительных ингредиентов. Мы использовали три способа ароматизации рыборастительного паштета пряно-коптильным СО2-экстрактом. Первый способ заключался в непосредственном введении экстракта в продукт. При втором способе необходимое количество экстракта добавляли в растительное масло, используемое в паштете. По третьему способу полученные ароматические микрокапсулы на основе пищевого полимера, добавляли в продукт. Была проведена органолептическая оценка ароматизированного рыбоовощного паштета.

Ключевые слова: ароматизация, пряно-коптильный СО2-экстракт, рыборастительный паштет, микрокапсулы, органолептическая оценка.
Одним из важных направлений общественного питания является разработка органолептически привлекательных и легкоусвояемых продуктов питания, удовлетворяющих потребность организма в необходимых питательных элементах.

Для этой цели учеными разрабатываются различные ароматизаторы, которые способны кардинально поменять представление о продукте, сделав его привлекательным для потребителя.

Рыборастительные паштеты обладают высокой пищевой ценностью, сбалансированным аминокислотным, жирнокислотным и минеральным составом и позволяют обеспечить организм необходимыми нутриентами. Для приготовления рыборастительных паштетов использованы малоценные виды рыб, из которых сложно приготовить продукцию, пользующуюся достаточным спросом у населения из-за большого количества костей и специфического привкуса.

При приготовлении рыборастительных паштетов, мы использовали рыбное сырье (карась), и растительное (свекла, морковь, лук, кукурузная и рисовая крупа). Разработка рецептур и получение готового продукта с заданными качественными характеристиками осуществлялась путем математического и компьютерного моделирования. Растительное сырье, применяемое при изготовлении рыборастительных паштетов, улучшает вкусовые свойства, повышает влагоудерживающую способность и сочность продукта.

В разработанных рыборастительных паштетах с целью придания им приятного аромата, мы использовали пряно-коптильные СО2--экстракты. Пряно-коптильные СО2-экстракты позволяют придать паштету более приятный вкус и аромат. При их добавлении в продукт нежелательный привкус исчезает или заметно уменьшается.

Пряно-коптильные СО2--экстракты были получены путем улавливания коптильного дыма шротом пряностей и дальнейшей экстракцией их диоксидом углерода [1].

Большое значение при применении экстрактов имеет способ их внесения в пищевой продукт с наименьшими потерями ароматобразующих веществ.

Мы использовали три способа ароматизации рыборастительного паштета пряно-коптильным СО2-экстрактом. Первый способ заключался в непосредственном введении экстракта в продукт при перемешивании паштетной массы. При втором способе мы вносили необходимое количество экстракта в растительное масло, которое потом добавляли в паштет. Третий способ позволял получить ароматические микрокапсулы на основе пищевого полимера, которые затем добавляли в продукт.

По третьему способу мы получали микрокапсулированные ароматизаторы пряно-коптильных СО2-экстрактов. Для проведения процесса капсуляции СО2-экстракты пряностей предварительно эмульгировали в водном растворе альгината натрия, а затем формировали капсулы. Готовые капсулы представляли собой свободно рассасывающиеся шарики диаметром от 50 до 500 мкм с жидкой внутренней фазой - СО2-экстрактов[2].

Микрокапсулы, согласно нашим исследованиям, содержащие ароматические вещества, способные улучшить вкус пищевого продукта. Особенностью ароматических микрокапсул является то, что их можно дозированною в виде мелких зерен вносить в фарш, получая при этом не только привлекательный аромат и вкус пищевого продукта, но и определенную фактуру – поверхности или всего объема.

В дальнейшем мы провели органолептическую оценку полученных рыборастительных паштетов, ароматизированных различными способами.

При проведении органолептической оценки паштетов мы использовали количественное выражение результатов посредством безразмерных чисел, получивших общепринятое название "баллы". Бальная шкала представляет собой совокупность численных значений объединяющая оценку свойств продукта в заданном диапазоне качества. Баллы, в виде коэффициента значимости отражают значение, приписываемое отдельным показателям при оценке общего качества. Мы использовали пятибальные шкалы, получившие наибольшее распространение в практике органолептической оценки как в нашей стране так и за рубежом. В шкале предусмотрена подробная словесная характеристика отдельных показателей и оценка их при различных уровнях качества.

Органолептическая характеристика (балльная и словесная) рыборастительных паштетов представлена в таблице 1.

Используя эти схемы была проведена органолептическая оценка рыборастительных паштетов, приготовленных по разработанным рецептурам. Данные полученные при проведении анализа приведены в табл. 2,3. В органолептической оценке рыборастительных паштетов принимали участие две группы студентов по десять человек. Образцам рыборастительных паштетов ароматизированные пряно-коптильными СО2-экстрактами различными способами были присвоены номера - 1,2,3, пряно-коптильные экстракты вносились в количестве 1 г на 1кг продукции.

Таблица 1-Органолептическая характеристика рыбоовощных паштетов


Показатели

Баллы

Органолептическая характеристика

Внешний вид

5

Цвет приятный, свойственный данному виду продукта. Структура фарша однородная, измельчение тонкое.




4

Цвет менее приятный с отклонениями от привычного. Структура фарша неоднородная, Степень измельчения фарша - средняя.




3

Цвет неприятный. Структура фарша неоднородная. Измельчение грубое.

Вкус и запах

5

Приятные, ярко выраженные свойственные паштету данного вида с ароматом пряностей и копчености, без постороннего запаха




4

Приятные, менее выраженные, свойственные продукту данного вида с ароматом пряностей и копчености.




3

Специфический, невыраженный, ослабленный,с преобладанием одного из компонентов




2

Слабовыраженные, с преобладанием пережаренных овощей




1

Невыраженные, малоприятные с чрезмерным преобладанием одного из компонентов, с привкусом окислившегося жира

Таблица 2-Органолептическая характеристика рыборастительного паштета



образца


Внешний вид

Аромат

Вкус

Консистенция

Общая оценка качества

1

Красивый

Приятный

сладко-копченый



Вкусный

Нежная

Очень

хорошая


2

Красивый

Приятный

слабо-копченый



Вкусный

Нежная

Хорошая

3

Красивый

Очень приятный пряно-копченый

Вкусный,

с приятным послевкусьем



Нежная

Отличные



Поделитесь с Вашими друзьями:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   19




База данных защищена авторским правом ©vossta.ru 2022
обратиться к администрации

    Главная страница