CC BY
59
ГЛАВНАЯ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ НОВОСТИ КОНТАКТЫ
яр?
+У I. экон
экономика
УВАЖАЕМЫЕ ЧИТАТЕЛИ И АВТОРЫ!
Электронный научный журнал «Аэкономика: экономика и сельское хозяйство» (ISSN: 2500-0861) включен в РИНЦ, ЦНСХБ, КиберЛенинку. Данные выгружаются в БД: Google Scholar, OCLC WorldCat, EBSCO, ROAR, BASE, OpenAIRE, RePEc. Ежемесячная аудитория: более 10 000 уникальных пользователей. Приглашаем авторов к бесплатной публикации научных статей.
ИНТЕНСИФИКАЦИЯ ПРОЦЕССОВ ОБРАБОТКИ ОРЕХОВ (ФУНДУК) В ПОЛЕ ИК ЛУЧЕЙ
научный журнал
Главная страница журнала
Intensification of processing processes nuts (hazelnut) in the infrared ray field
Экономические науки
Сельскохозяйственные науки
О журнале
Редакция
Общая лента
Выпуски
УДК 664
24.07.2017
о 23
Выходные сведения:
Микаберидзе М.Ш. Интенсификация процессов обработки орехов (фундук) в поле ИК лучей // Аэкономика: экономика и сельское хозяйство, 2017. № 7 (19). URL: http://aeconomy.ru/science/agro/intensifikatsiya-protsessov-obrabot/
Авторы:
Микаберидзе Малхаз Шотаевич
Академический доктор технических наук, профессор. Государственный Университет Акакия Церетели, департамент Технологии Субтропических Культур. (4600 Гоузия, г. Кутаиси. пр. И. Чавчавадзе д.25, кВ. 33(место проживания в данный момент); место прописки - Тержольский р-н, село: Накширгеле). e-mail: [email protected] .
Опубликовать статью. Авторам
новости
Экономика
Сельское хозяйство
Это интересно
Authors:
Mikaberidze Malkhaz Shotaevich
Academic Doctor of Technical Sciences, Professor. Akaki Tsereteli State University, Department of Subtropical Cultures Technology. (4600 Georgia, c. Kutaisi. I. Chavchavadzehr.25, f. 33(Place of residence at the moment); Place of residence - Terzholsky r-n, village: Nakshiregele. e-mail: Malkhazi. Mikaberidze @mail. ru .
Ключевые слова:
сушка, бланширова ние, термическая обработка, обжарка, инфракрасные лучи Keyword:
drying, bla nching, heat treatment, roasting, infrared rays
Аннотация:
Данная статья посвящена интенсификации процессов термической обработки орехов (фундук) в поле инфракрасных (ИК) лучей. С этой целью нами были внесены изменения в классических технологических схемах переработки орехов. В частности, термические процессы (сушка, бланширование, обжарка) были заменены энергией ИК лучей. Проведенные многочисленные эксперименты по предварительно составленной программе и методике свидетельствуют о целесообразности и перспективности термической обработки орехов в поле ИК лучей. Выявлены основные факторы процессов термической обработки орехов: расстояние между сырьем и ИК генераторами,толщина слоя, продолжительность процесса, вид облучения (двухсторонний, непрерывный), температура сырья. Установлены их оптимальные технологические режимы.
Annotation:
This work is devoted to the intensification of the processes of thermal processing of nuts in the field of infrared (IR) rays. To this end, we have made changes in the classic technological schemes
1 800 руб 1 700 руб
^ 9,
k I
4 500 руб 1 250 руб
1 700 руб 1
nut production. In particular, the thermal processes (drying, blanching, roasting) were replaced by the energy of infrared rays. The numerous experiments carried out on the previously prepared program and methodology indicate the expediency and prospects of thermal processing of nuts in the field of infrared rays; Identified the main factors of the thermal processing of nuts, distance between raw materials and IR generators, layer thickness, process time, type of irradiation, temperature of raw material, established their optimal technological regimes.
Введение
В мире с точки экономического значения интерес к орехам постоянно растет. За высокую питательную ценность ему в здоровом питании уделяется важная роль. Ореховые плоды характеризуется долгой транспортабельностью и ёмким хранением. Они богаты белками, жирами, кислотами, витаминами, минералами и не содержат холестерин. Орехи широко используются в пищевой промышленности, а именно в кондитерском производстве, в различных ассорти пищевых продуктов, в производстве детского питания и т. д. Ореховое масло используются в медицине, в парфюмерии, в живописи и производстве лакокрасочных материалов. Вторичные материальные ресурсы орехового производства используются в живописи (уголь), в поверхностной облицовке различных предметов, а древесина -наилучшее сырье для производства мебели. Кора и листья богаты танинами. В то же время, кустарники ореха являются лучшими декоративные и антиэрозийные растениями [2, 12, 13, 14, 19, 22, 24, 25].
Переработка орехов интересна тем, что это практически безотходное производство. Все виды продуктов, полученные после переработки орехов, подлежат реализации.
Первый этап обработки орехов включает: очищение от скорлупы и незамедлительная сушка до желаемой влажности. Но надо учитывать следующие факторы: первичная обработка орехов - процесс сушки должен осуществляться до конечной влажности 10-12 %. Партия орехового сырья включает в себя: одну и ту же группу, класс, породу, калибр, время сбора урожая орехов. Категорический запрещено смешивание собранного урожая различных годов. С точки зрения экономических и качественных показателей целесообразна сушка орех в естественных условиях - сушка на солнце с применением двух методов: с ферментацией и без ферментации. Тем не менее, следует отметить, что эти методы сушки в целом зависят от естественных климатических условий, продолжительность сушки (4-6 дней) - трудоемкая, требует больших специальных производственных площадей, систематического контроля, человеческих ресурсов, риска повышенной потери сырья (20-25%) и т. д. [4, 7, 9, 17, 18, 21, 26].
На сегодняшний день широко распространены два этапа классической переработки орехов, которые представлены на рисунке 1, 2 [15, 16].
рис. 2 Второй этап переработки орехов (фундук)
рис. 2 Второй этап переработки орехов (фундук)
Целью данной работы являлось установление возможности и эффективности процесса термической обработки орехового сырья в поле ИК лучей, научное утверждение параметров и режимов данных процессов.
Обработка ИК излучением имеет большие преимущества перед другими способами энергоподвода, в частности: значительный рост интенсивности процесса; специфическое воздействие на продукт; максимальное сохранение ценных веществ сырья в обрабатываемом продукте; Увеличение сроков хранения продукта; и т. д.[1, 3, 5, 6, 8, 10, 11, 20, 23].
Методы и исследования
С целью установления оптимальных режимов термической обработки орехов ИК лучами были проведены многочисленные эксперименты по предварительно составленной программе и методике (На базе Государственного Университета Акакия Церетели - Аграрный факультет,
2015-2016 гг). Выявлены основные факторы термических процессов и взаимосвязь между ними. В частности: плотность облучения, Р (вт/м2), расстояние между сырьем и ИК генераторами, Н (см), толщина слоя материала 5 (см), продолжительность процесса, т (сек), температура процесса, Т (0С), температура образца t (0С), метод облучения (односторонний, двухсторонний, непрерывный) и т. д.
При установлении оптимального значения какого-либо параметра процесса остальные параметры имели постоянные величины (p = const, Н и 5 переменная; H = const, р и 5 переменная; 5 = const, р и Н переменная).
На основании методики брали 100 г сырья и с целью термической обработки вносили в заранее нагретую в лабораторную камеру. Процесс сушки целых орехов продолжали так, что образцы не нагревались выше температуры 48...50 0С. Оптимальной температурой термической обработки были приняты - 60.65 0С. Эксперименты проводили в трех фазах. После окончания одной фазы сырье охлаждали естественно до температуры окружающей среды (23-25 0С) и только после этого приступали к следующей фазе сушки (табл. 1).
таблица 1
фазы экспериментов
Фазы сушки плотность облучения, Р, Вт/м2 расстояние между сырьем и ИК генераторами, Н, см Толщина слоя материала 5 см продолжительность процесса, т, сек температура образца, ^ 0С
I 0,35 20 4-6 60...70 48...50
II 0,35 20 4-6 80...90 48...50
III 0,35 20 4-6 100...110 48...50
Для определения оптимальных параметров бланширования орехов ИК лучами режим термической обработки проводили при температуре 80.85 0С. На основании методики брали 100 г сырья и с целью термической обработки вносили в заранее нагретую лабораторную камеру. Процесс бланширования продолжали до тех пор, пока орехи не становилось органолептически вялыми. Эксперименты проводили в трех вариантах (табл. 2).
Для определения оптимальных параметров обжарки орехов ИК лучами режим термической обработки проводили при температуре 90.95 0С. На основании методики брали 100 г сырья и с целью термической обработки вносили в заранее нагретую лабораторную камеру. Процесс обжарки продолжали до тех пор, пока конечная влажность массы не опускалась от 18.20% до 5-7%. Эксперименты проводили в трех вариантах (табл. 3).
таблица 2
Варианты экспериментов
варианты плотность облучения, Р, Вт/м2 расстояние между сырьем и ИК генераторами, Н, см Толщина слоя материала 5 см продолжительность процесса, т, сек температура образца, ^ 0С
I 0,25...0.30 10 5-7 58...60 72..75
II 0,40...0.45 20 5-7 35...45 72..75
III 0,50...0.55 30 5-7 50...54 72..75
таблица 3
Варианты экспериментов
I-1-1-1-1-1-1-1
http://aeconomy.ru/science/agro/intensifikatsiya-protsessov-obrabot/ 4/8
варианты плотность облучения, P, Вт/м2 расстояние между сырьем и ИК генераторами, H, см Толщина слоя материала 5 см продолжительность процесса,т , сек Начальная материала Wi, % Конечная влажность материала W2, %
I 0,35...0.40 10 4-6 70...74 18...20 5...7
II 0,45..0.50 20 4-6 45...50 18...20 5...7
III 0,50...0.55 30 4-6 125...135 18...20 5...7
Результаты
Целью данной работы являлось установление возможности и эффективности процесса термической обработки орехового сырья в поле ИК лучей, научное утверждение параметров и режимов данных процессов.
Выявлены основные факторы и взаимосвязь процессов термической обработки орехов (фундук) в поле ИК лучей:
- Плотность облучения (P, квт/м2), расстояние между сырьем и ИК генераторами (H, см), толщина слоя ( 5 , см), продолжительность процесса ( т, сек), влажность материала (W, %), вид облучения (двухсторонний, односторонний, непрерывный), температура сырья (T, 0C);
Установлены оптимальные технологические режимы обработки орехового сырья в поле ИК лучей:
Процесс сушки орехового сырья:
- I фаза: P=0.35 квт/м2, H=20 см , 5 =4-6 см, т = 65 сек, T=50 0C, облучение - двухстороннее, непрерывное;
- II фаза: 0.35 квт/м2, 20 см , 4-6 см, 85 сек, T=50 0C, облучение - двухстороннее, непрерывное;
- III фаза: 0.35 квт/м2, 20 см , 4-6 см, 105 сек, T=50 0C, облучение - двухстороннее, непрерывное;
Процесс бланширования орехового сырья:
P=0.45 квт/м2, H = 20 см , 5 = 5-7 см, т = 40 сек, T=75 0C, облучение - двухстороннее, непрерывное;
Процесс обжарки орех:
P=0.45 квт/м2, H = 20 см , 5 =4-6 см, т = 130 сек, T=95 0C, облучение - двухстороннее, непрерывное;
Выводы
Предлагаемый нами технологический метод термической обработки орехового сырья - сушка, бланширование и обжарка в поле ИК лучей целесообразен и перспективен. Интенсивность процессов увеличивается 10-раз и более по сравнению с существующими методами обработки орехового сырья; снижаются потери сырья; процессы становятся легко управляемыми; улучшаются условия труда.
Библиографический список
1. Микаберидзе М. Ш. Процессы и машинно-аппаратные системы пищевых производств. Учебник. Изд-во - Государственный Университет Акакия Церетели, Кутаиси, 2015. 492 ст. (на грузинском языке);
2. Микаберидзе М. Ш., Кинцурашвили К. М. Технология и технологическое оборудование сушки плодов и овощей. Учебник. Изд-во - Государственный Университет Акакия Церетели,
Кутаиси, 2014. 300 ст. (на грузинском языке);
3. Микаберидзе. М. Ш. Основы теплотехники. Учебник. Изд-во Государственный Университет Акакия Церетели, г. Кутаиси, 2015 г. 272 с.
4. Микаберидзе. М. Ш. Интенсификация процессов сушки, бланширования и обжарки орехового сырья. Сборник трдов международной научно-практической интернет конференции „Современные проблемы экологии". Сборник трудов. Изд-во Государственный Университет Акакия Церетели, Кутаиси 2017. с.200-204. (на грузинском языке);
5. Микаберидзе М. Ш., Кинтсурашвили К. М. Интенсификация технологических процессов производства низкокалорийных диетических цитрусовых цукатов и функциональных добавок // Аэкономика: экономика и сельское хозяйство, 2017. №6 (18). URL: http: // aeconomy .ru /science /agro /intensifikatsiya-tekhnologicheskikh/
6. Микаберидзе М. Ш., Арабидзе Ц. В. Обработка винматериалов инфракрасными лучами. Монография. Изд-во "МБМ-Полиграф", Кутаиси. 2013. 184 ст. (на грузинском языке);
7. Микаберидзе М. Ш. Реконструкция амортизированных пищевых предприятии на территории Абхазии. Монография. Изд-во "Хандзта". Кутаиси 2012 г. 100 ст. (на грузинском языке);
8. Беляева С. С., Демидов С. Ф., Вороненко Б. А. Оптимизация процесса инфракрасной сушки с электроподводом зародышей пшеничных. Естественные и технические науки; Москва 2012.-Вып.№1. - с. 433-436;
9. Влащик Л. Г. Технологическая оценка различных сортов фундука для переработки на предприятии ЗАО "Орехпром" Текст./ Л. Г. Влащик, А. А. Хашир // Политематический сетевой электронный научный журнал КубГАУ, №02(18), 2006/ http://ej. kubagro. Ru;
10. Гинзбург А. С. Инфракрасная техника в пищевой промышленности Текст. / А. С. Гинзбург. — М.: Пищевая промышленность, 1966. 408 с.
11. Епифанов А. Д. Энергосберегающие методы и средства в технологии сушки отходов кедровых шишек инфракрасным излучением. Автореферат. Иркутск, 2002.;
12. Ласареишвили Л. Н. Орехоплодные культуры. Opex(J. regia), фундук(С. avellana) в Грузинской ССР Текст./Л.Н.Ласареишвили /Изд-во тбилисского ун-та.-Тбилиси, 1985 .-299 с.;
13. Муратов В. А. Биохимическая характеристика орехов фундука и обоснование их применения при получении пищевых продуктов и биологически активных добавок. Автореферат Краснодар, 2008;
14. Плаксин Ю. М. Производство и применение пищевых добавок из растительного сырья Текст./ Ю. М. Плаксин, С. Я.;Корячкина. М.: изд. комплекс МГУПП, 2003. - 136 с.;
15. Силагадзе М. А. Культура ореха в Западной Грузии и перспективы ее промышленного использования Текст./М. А. Силагадзе, И. О. Берулава, А. В. Иобидзе // Пищевая промышленность.-2005. -№8.-С. 136-137.;
16. Силагадзе М. А. Иобидзе А. В. Технология комплексной переработки ореха (фундука). Журнал-Хранение и переработка сельхозсырья. Издательство "Пищевая промышленность" ; (Москва); ISSN:2072-9669;
17. Ткаченко З. Н. Некоторые особенности фундука в прикубанской зоне садоводства Текст./ З. Н. Ткаченко.- Краснодар: КубГАУ, 2001. 85 с.;
18. Ядров А. А. и др. Орехоплодные и субтропические плодовые культуры. Симферополь: Таврия, 1990.— 160 с;
19. Agricultural Statistics Board, USDA. "Noncitrus Fruits and Nuts 2007 Summary", July 2008, retrieved 2011-12-19;
20. Department of Mechanical Engineering University of Hong Kong. Accelerated Drying of Welsh Onion by Far Infrared Radiation under Vacuum Conditions, Journal of Food Engineering, 2002, 55: 47-156;
21. Kathiravan Krishnamurthy, Harpreet Kaur Khurana, Jun Soojin, Joseph Irudayaraj Infrared Heating in Food Processing. ISI Journal Citation Reports © Ranking: 2016: 3/129 (Food Science & Technology);
22. Labell F. M. Hazelnut paste provides sweet, delicate flavor Text./F.M. Labell //Food Processing USA.- 1983.- Vol. 44.- P. 80.;
23. Infrared Heating in Food Drying. Journal Drying Technology An International Journal 33, 2015 P. 322-335;
24. Fellows P. Food processing technology. Principles and Practice. Second Edition Midway. Technology and Visiting Fellow in Food Technology at Oxford Brookes University. Published by Woodhead Publishing Limited Abington Hall, Abington Cambridge CB1 6AH, England. 590 p;
25. Villarroel M. Characterization of Chilean hazelnut sweet cookiesText./ M. Villarroel, E. Biolley, S. Bravo, P. Carrasco, P. Rios//Plant Foods for Human Nutrition.- 1993.- Vol. 43.- P.279-285.
26. Ахтямов М.К., Лихолетов В.В. Предпринимательство и трансфер новых технологий. Теория решения изобретательских задач как основа трансфера знаний в предпринимательской экономике инновационного типа // Российское предпринимательство. 2009. № 2-1. С. 59-64.
References
1. Mikaberidze M. Sh. Kintsurashvili K. M. Technology and technological equipment for drying http://aeconomy.ru/science/agro/intensifikatsiya-protsessov-obrabot/ 6/8
fruits and vegetables. Textbook. publishing house - Akaki Tsereteli State University, Kutaisi, 2014. 300 p. (In Georgian);
2. Mikaberidze M.Sh. Processes and machine-instrumental system of food production. Textbook. publishing house - Akaki Tsereteli State University, c. Kutaisi, 2015 y. 492 p. (In Georgian);
3. Mikaberidze M. Sh. Fundamentals of Thermal Engineering. Textbook. publishing house - Akaki Tsereteli State University, c. Kutaisi, 2015 y. 272 p. (In Georgian);
4. Mikaberidze M. Sh. Intensification of processes of drying, blanching and roasting of walnut raw materials. Collection of trdov international scientific and practical conference „Modern problems of ecology". National Scientific Academy of Ecology of Georgia, Kutaisi 2017 . pp. 200-204. (In Georgian);
5. Mikaberidze M. Sh. Kintsurashvili K. M. Intensification of technological processes of production of low-calorie dietary citrus fruits and functional additives. Aekonomika: Economics and Agriculture, Electronic Scientific Journal. 2017. № 6 (18). URL: http://aeconomy.ru/science/agro/intensifikatsiya-tekhnologicheskikh/;
6. Mikaberidze M. Sh. Arabidze C. B. Machining of wine materials with infrared rays. Monograph. Publishing house "MBM-Polygraph" Kutaisi. 2013. 184 p. (In Georgian);
7. Mikaberidze M. Sh. Reconstruction of amortized food predprejatii in the territory of Abkhazia. Monograph. Ed. "KHANDZTA". Kutaisi, 2012 y. 100 p. (In Georgian);
8. Belyaeva SS, Demidov SF, Voronenko BA Optimization of the process of infrared drying with electrical supply of wheat germs. Natural and technical sciences; Moscow 2012.- Issue № 1. -from. p.433-436;
9. Vlashchik L.G. Technological evaluation of various hazelnut varieties for processing at the Orekhprom enterprise. Text / LGVlaschik, AAHashir // Polytematic network electronic scientific journal KubGAU, №02 (18), 2006 / http: // ej. Kubagro. Ru;
10. Ginzburg A. S. Infrared technology in the food industry Text. A. S. Ginzburg. - Moscow: Food Industry, 1966. 408 p.;
11. Epifanov, Alexander Dmitrievich Energy-saving methods and means in technology of drying cedar cone waste with infrared radiation. Abstract. Irkutsk, 2002;
12. Lasareishvili L.N. Walnut cultures. Opex (J. regia), hazelnuts (C. avellana) in the Georgian SSRTekst. / L.N. Lazareishvili / Tbilisi University Publishing, Tbilisi, 1985.-299 p.;
13. Muratov, Vyacheslav Alexandrovich. Biochemical characteristics of hazelnuts and the rationale for their use in the preparation of food products and biologically active additives. Abstract of Krasnodar, 2008;
14. Plaksin Yu. M. Production and use of food additives from plant raw materials Text. / Yu. M. Plaksin, S. Ya. Koryachkina. Moscow: ed. Complex MGUPP, 2003. - 136 p.;
15. Silagadze M.A. Nut culture in Western Georgia and prospects for its industrial use Text / M.A.Silagadze, I.O.Berulava, A.V. Iobidze // Food Industry.-2005.-No. 8.-S. p.136-137.;
16. Silagadze M. A. Iobidze A. V. Technology of complex processing of walnut (hazelnut). Magazine-Storage and processing of agricultural raw materials. Publisher: Izdatelstvo "Food Industry" (Moscow). ISSN: 2072-9669;
17. Tkachenko Z.N. Some features of hazelnut in the Kuban zone of gardening Text. / Z.N. Tkachenko.- Krasnodar: KubGAAU, 2001. 85 p.;
18. Yadrov AA et al. Ore-fruit and subtropical fruit crops. Simferopol: Tavria, 1990.- 160 p.;
19. Agricultural Statistics Board, USDA. "Noncitrus Fruits and Nuts 2007 Summary", July 2008, retrieved 2011-p.12-19;
20. Department of Mechanical Engineering University of Hong Kong. Accelerated Drying of Welsh Onion by Far Infrared Radiation under Vacuum Conditions, Journal of Food Engineering, 2002, 55: p.47-156;
21. Kathiravan Krishnamurthy,Harpreet Kaur Khurana,Jun Soojin, Joseph Irudayaraj Infrared Heating in Food Processing. ISI Journal Citation Reports © Ranking: 2016: 3/129 (Food Science & Technology);
22. Labell F.M. Hazelnut paste provides sweet, delicate flavor Text./F.M. Labell. Food Processing USA.- 1983.- Vol. 44.-p. 80.;
23. Muhmmed Hussain Riadh Infrared Heating in Food Drying. Journal - Drying Technology An International Journal 33, 2015 p. 322-335;
24. Fellows. P. Food processing technology. Principles and Practice . Second Edition Midway. Technology and Visiting Fellow in Food Technology at Oxford Brookes University. Published by Woodhead Publishing Limited Abington Hall, Abington Cambridge CB1 6AH, England. 590 p;
25. Villarroel M. Characterization of Chilean hazelnut sweet cookiesText./ M. Villarroel, E. Biolley, S. Bravo, P.Carrasco, P. Rios.Plant Foods for Human Nutrition.- 1993.- Vol. 43.-p.279-285.
26. Ahtjamov M.K., Liholetov V.V. Predprinimatel'stvo i transfer novyh tehnologij. Teorija reshenija izobretatel'skih zadach kak osnova transfera znanij v predprinimatel'skoj jekonomike innovacionnogo tipa. Rossijskoe predprinimatel'stvo. 2009. No 2-1. P. 59-64.
Возврат к списку
*
т «д*еежеек|
