WWW.OS.X-PDF.RU
БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА - Научные публикации
 

«УПРАВЛЯЕМАЯ ГИДРАТАЦИЯ БИОПОЛИМЕРОВ - БЕЗОПАСНЫЙ, ЭФФЕКТИВНЫЙ И УНИВЕРСАЛЬНЫЙ СПОСОБ УВЕЛИЧЕНИЯ ОБЪЕМА ПРОИЗВОДИМОГО ...»

Технические характеристики коэкструзионной установки

Производительность по исходному сырью, 500

кг/ч

Разовая загрузка каждого бункера, кг 60

Сырье Мясной и рыбный фарш,

кусковое мясо птицы и

животных, овощи, тесто и

т.д.

Напряжение, V 220/380

Установленная мощность, не более, кВт 1,65

Занимаемая площадь, м 0,35

Габаритные размеры, мм 800х450х1500

Масса, кг 160 Образцы разрезов колбасных изделий, получаемых на установке «Формик»

УПРАВЛЯЕМАЯ ГИДРАТАЦИЯ БИОПОЛИМЕРОВ - БЕЗОПАСНЫЙ,

ЭФФЕКТИВНЫЙ И УНИВЕРСАЛЬНЫЙ СПОСОБ УВЕЛИЧЕНИЯ

ОБЪЕМА ПРОИЗВОДИМОГО СЕЛЬХОЗСЫРЬЯ И ПРОДОВОЛЬСТВЕННЫХ ПРОДУКТОВ

Шестаков С.Д., д-р техн. наук, действ. чл. РАЕН В России разработан экологически безопасный способ, позволяющий при переработке сельскохозяйственного сырья и производстве основных пищевых продуктов без увеличения поголовья с/х животных и птицы, расширения посевных площадей и использования представляющих опасность для здоровья синтетических пищевых добавок и генетически модифицированных источников пищи, существенно увеличить объемы производства[1,2].



Способ базируется на использовании феномена синпериодической кавитации (зарегистрированное в 2005 году в соответствии с международным Женевским договором открытие в области физики № 288). Явление возникает под воздействием принудительно распространяемых в жидкости упругих гармонических волн строго заданной амплитуды, а открыта неизвестная ранее закономерность распределения энергии кавитации в пространстве гармонической волны в этом частном ее случае[3]. Суть способа заключается в управляемой гидратации биополимеров пищевого сырья водой, временно выведенной из состояния термодинамического равновесия обработкой в синпериодическом кавитационном реакторе.

Основы теории управляемой акустической кавитации, представляющие собой сложную систему уравнений математической физики, созданные на базе открытия, дают возможность использовать дезинтегрирующую способность этого известного явления для создания с ее помощью термодинамически неравновесных состояний воды. Например, вода комнатной температуры после дезинтеграции ее кластерной структуры, образованной водородными связями молекул между собой, на время релаксации этого термодинамически неравновесного состояния, исчисляемого несколькими десятками секунд, приобретает такую растворяющую способность, какой в условиях равновесия она обладает при +80°С[4]. Это исключительно важно для процессов гидратации сырья в пищевой и перерабатывающей промышленности и позволяет предотвратить микробиологическую порчу его самого и продуктов из него меньшим количеством консервантов, связать максимальное количество воды в сольватных оболочках биополимеров без риска их термической или химической денатурации, химического и микробиологического загрязнения. В итоге посредством кавитационного воздействия, то есть кавитационной дезинтеграции воды, истинных и коллоидных растворов, а также водных дисперсных систем, являющихся пищевыми средами, можно производить устойчивые к микробиологической порче продукты питания с пониженным содержанием пищевых добавок.

Интенсивная гидратация протеинов дает значимый экономический эффект. Согласно учению академика В.И. Вернадского, связанная в результате реакции гидратации вода становится неотъемлемой частью белков, то есть естественным образом увеличивает их массу, поскольку соединяется с ними благодаря действию механизмов, аналогичных тем, которые имеют место в живой природе в процессе их синтеза[5]. Интенсификация реакций гидратации позволяет уменьшить количество либо вовсе исключить из продуктов питания пищевые фосфаты, которые используются для искусственного связывания влаги, что во многом решает проблемы избыточного веса и нормализации обмена веществ в организме человека.

Если до или в процессе гидратации в кавитационнодезинтегрированной воде растворить консервант, например, поваренную соль, то она полностью диссоциирует на ионы и будет прочно связана в образующихся сольватных оболочках белка. Для формирования привычного вкуса продукта и создания защитных свойств против микроорганизмов консерванта в этом случае понадобится меньшее количество[4]. Достигаемое таким образом усиление действия консервантов, в качестве которых в пищевых продуктах используются соли натрия, дает возможность снизить в них содержание ионов этого металла, что уменьшает вероятность развития у людей сердечно-сосудистых заболеваний.

Созданные на основе метода технологии, не имеют аналогов в мире.

Они запатентованы в России, патентуются за рубежом[6]. Уже два года Вологодский мясокомбинат, приобретя лицензию на использование технологии кавитационной обработки рассолов, выпускает мясные продукты со значительной экономией мясного сырья и содержанием соли не выше 1,8 г на 100 г, тогда как Европа еще только поставила перед учеными задачу достигнуть показателя 1,9 г.

Эта разработка по достоинству оценена экспертизой Евросоюза в области продуктов питания[7], а вся работа в области технологий производства безопасных пищевых продуктов отмечена в России дипломом 1 степени Национальной экологической премии «ЭкоМир 2005» в номинации «Экология и здоровье»[8].

В России кавитационная обработка воды и пищевого сырья, а также кавитационные реакторы испытаны аккредитованными лабораториями и испытательными центрами Минздрава и Росстандарта[9] и использование их разрешено официально. Оформлены сертификаты[10], лицензии[11] и санитарно-эпидемиологические заключения[12]. Результаты применения всесторонне исследованы профильными институтами РАСХН, РАМН, ведущими университетами России и Германии, которыми даны положительные официальные заключения[13].





Ниже перечислены некоторые области применения управляемой гидратации биополимеров.

Кавитационная обработка воды, используемой для увлажнения зерна перед его помолом на мукомольных предприятиях, обеспечивает быструю диффузию воды и интенсивную гидратацию белков и крахмала. На Костромском комбинате хлебопродуктов, где проходила испытания эта технология, время подготовки зерна к помолу было сокращено в 3 раза, а энергозатраты уменьшены на 3 кВт·часа на тонну размалываемой пшеницы.

Это дало возможность сократить объем используемых закромов, повысить ритмичность работы и рентабельность. По расчетам специалистов ВНИИ зерна и продуктов его переработки при строительстве новых мукомольных заводов с этой технологией за счет сокращения капитальных затрат можно получить удельную экономию в размере до 500 рублей на тонне зерна. Кроме того, применение такой технологии при низких мукомольных и хлебопекарных свойствах перерабатываемой пшеницы позволяет получать качественную муку.

Технология кавитационной обработки рассолов на Вологодском мясокомбинате обеспечивает исключение из рассола, а, следовательно, из конечного продукта, неорганических влагоудерживающих и цветостабилизирующих добавок, снижение содержания вкусовых и консервирующих добавок, а также сокращение времени посола при сохранении традиционного вкуса и внешнего вида готового продукта. Содержание в продукте соли снижается на 15…20%, нитрита натрия - в 4…5 раз, фосфатов - в 3 раза, а из некоторых продуктов они исключены вовсе. Вода из рассола становится неотъемлемой частью биополимерной структуры протеинов, существенно улучшая ее свойства, поэтому выход продукта увеличивается на 3…7%. Эти данные подтверждены исследованиями ГНУ ВНИИМП им. В.М. Горбатова. Применение технологии увеличивает срок реализации продукции в 3 раза.

Гидратация белков молока водой, составляющей его эмульсионную среду, в процессе кавитационной обработки цельного молока обеспечивает тестируемое увеличение в нем содержания белков. Кавитационная обработка также дает возможность увеличивать содержание белка в цельном молоке за счет добавления сухого обезжиренного молока, факт чего не тестируется современными средствами анализа. Кавитационная обработка позволяет синтезировать молочные продукты из молочной сыворотки и сухого молока, а также обогащать его искусственно вносимыми пищевыми компонентами, и таким образом существенно нарастить объем его производства без увеличения молочного стада и значительно уменьшить его цену. Технологии кавитационной обработки можно эффективно использовать и для бактерицидной обработки молока на сборных пунктах с целью продления сроков створаживания при его дальней транспортировке. Изменение свойств биополимерной структуры молока под воздействием энергии кавитации, используемое в технологическом цикле производства, позволяет существенно улучшить качество кисломолочных продуктов, сыра, значительно увеличить их выход и создать новые виды продукции. По данным кафедры технологии молока Московского государственного университета прикладной биотехнологии, исследовавшей этот эффект, получен выход творога, составляющий 25-29% против стандартного 16-17%, а также напиток из молочной сыворотки и сухого обезжиренного молока, не отличающийся по качеству от кефира, приготовленного из цельного молока.

Приготовление хлебопекарного и кондитерского теста на кавитационно-активированной воде, сопровождающееся гидратационной структуризацией белков клейковины, позволяет увеличить удельный объем хлеба, повысить его эластичность, замедлить черствение и сократить использование хлебопекарных улучшителей. Обработка сахарно-солевых растворов в кавитационном реакторе перед смешиванием их с тестом позволяет снизить содержание в хлебе соли и сахара без изменения вкуса и пищевой ценности продукта. Кавитационная технология позволяет производить жировые эмульсии для теста только из растительных жиров и воды, так как в процессе их приготовления происходит частичный гидролиз жиров с образованием ди- и моноглицеридов, являющихся природными эмульгаторами. Благодаря этому эффекту, на Вологодском хлебокомбинате, где технология используется уже более 3 лет, исключено содержание в эмульсии искусственно вводимых дорогостоящих и небезопасных для здоровья эмульгаторов. Применение эмульсий в качестве составной части рецептуры хлеба позволяет экономить 10% растительного масла при обеспечении сбалансированной пищевой ценности продукта. Использование этой технологии также официально разрешено Росстандартом, Институтом питания РАМН и НИИ хлебопекарной промышленности.

Кавитационная обработка воды позволяет почти на 100% обеззаразить ее путем механического разрушения оболочек находящихся в воде микробных тел энергией кавитации. Это является наименее затратным способом водоподготовки для пищевых производств из всех известных. Достаточно сравнить его по энергопотреблению с пастеризацией воды и последующим ее охлаждением.

В настоящее время изучаются возможности использования кавитационных технологий в других отраслях сельского хозяйства, перерабатывающей и пищевой промышленности, а также в медицине и фармации.

В числе направлений:

кормоприготовление, а также поение сельскохозяйственных животных и птицы с целью увеличения привесов за счет повышения усвояемости кормов;

снижение образования токсинов микробного происхождения при хранении зерна и сухих кормов;

предпосевная обработка семян с целью интенсификации всхожести растений и уничтожения вредной микрофлоры, обеспечивающая выращивание отдельных культур в более высоких широтах;

холодное экстрагирование полезных веществ из сырья растительного и животного происхождения при производстве жидких специй и напитков, в том числе пива и алкогольных напитков, а также сухих экстрактов и полуфабрикатов;

управляемый синтез молочных продуктов из натуральных компонентов, в том числе заменителей материнского молока и продуктов лечебно-профилактического назначения;

обеззараживание воды в полевых и экстремальных условиях, а также усиление действия лекарственных препаратов для обработки открытых ран.

Литература

1. Новые технологии производства качественных продуктов питания // газета «Промышленные ведомости» №6 (100) июнь 2005 г.

2. Раскрыта тайна «холодного кипятка» // газета «Сельская жизнь»

№47 (23167), 29 июня – 5 июля 2006 г.

3. Шестаков С.Д. О распределении плотности потенциальной энергии многопузырьковой кавитации относительно порождающей ее гармонической волны // Сборник трудов ХVI сессии Российского Акустического Общества.- М.: ГЕОС, Том 1, 2005, с.116-121

4. Рогов И.А., Шестаков С.Д. Надтепловое изменение термодинамического равновесия воды и водных растворов: заблуждения и реальность // Хранение и переработка сельхозсырья, 2004, №7, №10

5. Шестаков С.Д. Энергетическое состояние воды и ее связываемость биополимерами пищевого сырья: Новые возможности // Хранение и переработка сельхозсырья, 4, 2003.- с. 35-37

6. Патенты РФ 2171568, 2171582, 2172207, 2183986, 2184145, 2209112, 2226428, 2228217, 2245624, 2246347, 2252070, 2254912, 2254911, 2254913, 2279918. Международные заявки PCT RU 2004000243, 2004000275, 2004000279, 2004000280

7. Вологодские коллеги открыли новую страницу в истории мясопереработки // интервью эксперта SES Евросоюза г-на Г.Л. Ройша газете «Красный Север», 17 сент. 2005

8. Диплом 1 степени национальной экологической премии «ЭкоМир 2005»

9. Протоколы испытаний ИЦ ФУ Медико-биологических и экстремальных проблем Минздрава РФ, 2006, Н-ПЦ по чрезвычайным ситуациям и гигиенической экспертизе, 2005, ИЦ «ВНИИМП им. В.М. Горбатова», 2006

10. Сертификаты РОСС RU ТМ05.В00305, РОСС RU ТМ05.В00306, РОСС RU ТМ05.В01188

11. Лицензии на право производства ТМ05.00054, ТМ05.00055

12. Сан.-эпид. заключения 50.99.08.000.Т.003066.06.02, 50.99.08.513.Т.001936.06.02, 50.99.08.513.П.10807.06.2, 50.99.08.513.П.08813.06.2, 77.99.05.513.Д.0011275.02.06

13. Официальные заключения ГНУ ВНИИИЗ, ГосНИИХП, ВНИИМП РАСХН, НИИ ПИТАНИЯ РАМН, ИНСТИТУТА ПИЩЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ Университета Хоенхайм (Германия)

ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ

НАГНЕТАНИЯ ПРОДУКТОВ С ЦЕЛЬЮ СОЗДАНИЯ

КОЭКСТРУЗИОННОЙ УСТАНОВКИ

Максимов А.Ю., д-р техн. наук, В.Г. Барков, ГУ ВНИИ птицеперерабатывающей промышленности Насыщение потребительского рынка разнообразными и качественными продуктами требует от производителя внедрения новейших технологий и современного высокопроизводительного оборудования.

Для осуществления широко распространенных на мясокомбинатах технологических операций, таких как шприцевание фаршей, применяются шнековые нагнетатели, обладающие целым рядом преимуществ по сравнению с другими видами нагнетателей.

В этой связи комплексное теоретико-экспериментальное исследование работы двухшнековых нагнетателей, направленное на создание научно-обоснованных предпосылок для их оптимально конструирования и расчета, имеет важное теоретическое и прикладное значение.

На основе анализа машинного оформления процесса нагнетания пищевых масс (работы Азарова Б.М., Горбатова А.В., Мачихина Ю.А., Арета В.А., Бермана Г.К., Груздева Н.Э., Назарова Н.И. и др.) установлено, что шнековые нагнетатели по сравнению с поршневыми, эксцентриколопастными, шестеренчатыми, роторно-поршневыми обладают компактностью, непрерывным характером работы, универсальностью применения, высокими эксплуатационными показателями. При структурном анализе установлено, что дальнейшее их совершенствование должно идти в направлении повышения производительности за счет увеличения коэффициента подачи массы, разделения питательной и нагнетательной зон шнеков, обеспечения более совершенной вакуумной обработки фарша и получения высоких давлений.

Анализ существующих методов расчета шнековых нагнетателей (работы Торнера Р.В., Бостанджияна С.А., Столина A.M., Рябинина Д.Д., Лукача Ю.Е., Силина В.А., Константинова В.Н., Гоца А.Н., Воронцова Л.А., Бермана Г.К. и др.) показал, что они, в основном, хорошо разработаны для шнековых нагнетателей с мелкими винтовыми каналами (W»H, где H - глубина винтового канала; W - ширина винтового канала ).

Между тем, для нагнетателей пищевых продуктов (фаршей, теста и т.п.) характерно наличие глубоких каналов (H/w1 ), что вызывает необходимость учета влияния тормозящего действия их боковых стенок.

Кроме того, при расчете производительности и потребной мощности необходимо учитывать эффект аномалии вязкости фарша. Поэтому в задачу настоящего исследования входило: аналитически описать процесс





Похожие работы:

«УПРАВЛЕНИЕ КОРПОРАЦИЕЙ Редактор серии: Н.М. Оскорбин И.В. Толстов Серия основана в 2001 г. Министерство образования и науки Российской Федерации Рубцовский индустриальный институт (филиал) ФГБОУ ВПО «Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова» А.В. КАРПЕНКО, О.В. АСКАНОВА ПРОБЛЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ СТОИМОСТЬЮ ПРЕДПРИЯТИЙ МАШИНОСТРОЕНИЯ Монография УДК 337.77 ББК 65.29 К 26 Рецензент: доктор экономических наук С.В. Лобова Карпенко А.В., Асканова О.В. Проблемы управления...»

«Общество с ограниченной ответственностью «Хюскер» ООО «Хюскер» СТАНДАРТ СТО 18438458-002-2014 ОРГАНИЗАЦИИ МАТЕРИАЛ ГЕОТЕКСТИЛЬНЫЙ РУЛОННЫЙ СТРОИТЕЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ СТАБИЛЕНКА (STABILENKA®) Технические условия Москва 2014 г. СТО 18438458-002-2014 СТАНДАРТ ОРГАНИЗАЦИИ МАТЕРИАЛ ГЕОТЕКСТИЛЬНЫЙ РУЛОННЫЙ СТРОИТЕЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ СТАБИЛЕНКА (STABILENKA®) Технические условия Предисловие Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. №...»

«ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ ГОСТ Р НАЦИОНАЛЬНЫЙ 56213.6— СТАНДАРТ 2014/ РОССИЙСКОЙ ISO/TS 29002 ФЕДЕРАЦИИ 6:2010 Системы промышленной автоматизации и интеграция ОБМЕН ДАННЫМИ ХАРАКТЕРИСТИК Часть 6 Эталонная терминологическая модель словаря концепций ISO/TS 29002-6:2010 Industrial automation systems and integration — Exchange of characteristic data — Part 6: Concept dictionary terminology reference model (IDT) Москва Стандартинформ ГОСТ Р 56213.6—2014/ISO/TS...»

«1 ВКЛАД ПОЛЬСКОГО АРХИТЕКТОРА ЯНА МААССА В РАЗВИТИЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ОБ АРХИТЕКТУРНОМ МАСШТАБЕ Д.Л. Мелодинский, А.Э. Гурьянова Московский архитектурный институт (государственная академия), Москва, Россия Аннотация В развитии представлений об архитектурном масштабе польский архитектор практик и теоретик Ян Маасс (Мааss J.) сыграл заметную роль. В 60-х годах ушедшего столетия он выдвинул ряд положений, существенно продвинувших архитектурную мысль в направлении указанной темы. В статье обсуждается...»

«Проективная эквивалентность и пространства эквиаффинной связности И. ГИНТЕРЛЕЙТНЕР Политехнический университет, Брно, Чехия e-mail: Hinterleitner.Irena@seznam.cz Й. МИКЕШ Университет им. Ф. Палацкого, Оломоуц, Чехия e-mail: mikes@inf.upol.cz УДК 514.76 Ключевые слова: пространства аффинной связности, пространства эквиаффинной связности, пространства проективной связности, проективная эквивалентность «в целом», геодезические отображения «в целом». Аннотация В настоящей статье доказывается, что...»

«ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Южный федеральный университет» Технологический институт федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Южный федеральный университет» в г. Таганроге Под ред. Л.Г.Матвеевой, Т.В. Федосовой Формирование регионального модуля национальной инновационной системы Ростов-на-Дону – Таганрог, 2009 УДК...»

«Документация к Извещению № 048-08/ЗП СОДЕРЖАНИЕ: 1. Общие положения 2. Перечень и объем выполняемых работ 3. Требования к участникам 4. Предоставление документов 5. Порядок допуска участников 6. Требования к оформлению заявки 7. Сопоставления заявок 8. Заключение договора по итогам проведения закупочной процедуры 9. Отказ от заключения договора Документация к Извещению № 048-08/ЗП 1. Общие положения 1.1. Предмет договора: выполнение работ по разработке эскизов планировочной организации...»

«1 ФРАКТАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ШЕДЕВРОВ ИСЛАМСКОЙ АРХИТЕКТУРЫ – МЕЧЕТИ АХМАД ШАХА И ТАДЖ-МАХАЛА: ОБОСНОВАНИЕ МЕТОДА И ОПЫТ ПРИМЕНЕНИЯ Х.Д. Исмаил (Ирак) Институт архитектуры и дизайна, Алтайский государственный технический университет имени И.И. Ползунова, Барнаул, Россия Аннотация В статье обосновывается авторский подход к фрактальному анализу памятников архитектуры на основе ячеистого вычисления размерности (the box counting dimension method, DB) и согласованности основных пространственных и...»





 
2016 www.os.x-pdf.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Научные публикации»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.