CC BY
22
необходимо было выбрать функцию, объединяющую все зависимости. В качестве таковой использовали функцию желательности, которая имела вид, как и уравнения регрессии для исследуемых показателей.
Для расчета функции желательности были приняты граничные условия исследуемых показателей (табл. 3).
Таблица 3
Показатели масел
Граница К. ч., мг КОН Массовая доля, % Массовая доля масла в шроте, %
триено- вых соедине'' ний фосфора з масле до гидратации в пересчете на стеаро-олеоле-цитин
Нижняя 1,5 0,05 0,2 2,0
Верхняя 2,5 ^ 0,10 0,6 2,9
Ж = 0,5136+4,815-10~3-Т — 1,957-10'5 -Г2.
Оптимизация данной функции проводилась методом сеток. В результате было определено оптимальное значение температуры при прогреве семян перед переработкой, которая составила 85° С.
Для полученного значения оптимальной температуры нагрева семян с использованием уравнений регрессий провели расчет качественных показателей масел и шротов. Они составили: К■ ч. масла, мг КОН—1,63126, массовая доля в масле фосфора, % стеароолеолецитина —0,52466, массовая доля в масле триеновых соединений, % —0,08694, массовая доля масла в шроте, % —2,88623.
Далее мы исследовали влияние тепловой обрі ботки семян при установленном оптимуме темпі ратур на прочность их оболочек. Исследования пр< водили на лабораторной установке, которая позв< ляла определить величину удельной нагрузкі обеспечивающей разрушение оболочки. В резулі тате установлено, что, если в исходных семена разрушение оболочки происходит при нагруз* в 8 кг, то в прогретых до 75—85° С — 6 кг, т. нагрев семян до указанных температур облегчае процесс разрушения оболочек.
ВЫВОДЫ
1. Тепловая обработка семян подсолнечник сорта Первенец перед переработкой оказывае направленное влияние на качество извлекаемы масел.
2. Обработка полученных экспериментальных да! ных на ЭВМ с использованием функции желателі ности позволила определить оптимальную темпі ратуру нагрева семян перед переработкой, обесш чивающую наиболее высокие качественные покс затели извлекаемых масел. Для семян этого сорт она составляет 80—85° С.
3. Прогрев семян приводит к снижению прої ности их оболочек, что облегчит проведение прс цесса обрушивания.
ЛИТЕРАТУРА
1. Журавлев А. И., Жорина Л. А., Проск; р и н а В. Л., М а л х а с ь я н С. С. и др. Произво; ство и заготовки семян подсолнечника сорта Перві нец//Масложир. пром-сть. —1985.— № 8.— С. 10.
2. Мхитарьянц Л. А. Исследование влияния усл< вий подготовки семян подсолнечника к переработь на гидратируемость фосфатидов в извлекаемых маслах/ Автореф. дис. ...канд. хим. наук.— Краснодар: КПИ, 197:
Кафедра технологии
жиров Поступила 28.06.Е
664.1.038.7:66.065.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ АКТИВИРОВАННОГО ПОЛИАКРИЛАМИДА ПРИ ОЧИСТКЕ ДИФФУЗИОННОГО СОКА
В. А. ЛОСЕВА, Н. Г. КУЛЬНЕВА Воронежский технологический институт
Предварительная дефекация является важнейшей стадией очистки диффузионного сока с точки зрения удаления из него веществ коллоидной дисперсности ВКД и других несахаров. В связи с этим возникает необходимость в разработке способов, позволяющих повысить эффект коагуляции ВКД на стадии преддефекации, что благоприятно сказывается на седиментационно-фильтрационных свойствах сока 1 сатурации и качестве очищенного сока.
На кафедре технологии сахаристых веществ Воронежского технологического института разработан способ прогрессивной предварительной дефекации диффузионного сока с введением полиакриламида ПАА, предварительно активированного гидроксидом натрия и сульфатом аммония [1].
С целью выбора оптимальных условий активирования ПАА и pH введения его в преддефекованный сок использовали метод планирования по полному
факторному эксперименту второго порядка с трем) переменными [2]. Переменными факторами процес са были выбраны: ^1 — pH ПАА; Х2 — pH сок; при введении ПАА; Хъ — массовая доля сульфат; аммония для активирования ПАА. Эти факторь совместимы и некоррелированы между собой. Зна чения интервалов варьирования и уровня переменны: факторов приведены в табл. 1.
Критерием для оценки влияния различных фаь торов на процесс очистки диффузионного сока был
Таблица
Переменные факторы Основной уровень Интер- вал варьиро- вания Нижний уровень Нижняя «звезд- ная» точка Верхний уровень Верхняя «звезд- ная» точка
Х\ 1 1,50 0,20 11,30 11,16 11,70 11,84
*2 8,2 0,5 7,7 7,4 8,7 9,0
*3 0,0100 0,0050 0,0050 0,0016 0,0150 0,0184
приняты чистота сока II сатурации и содержание ВКД в соке предварительной дефекации IV
Опыты проводили следующим образом. В диффузионный сок, подогретый до 50—55° С, вводили нефильтрованный сок I сатурации до рНво сока 7,4—9,0, добавляли ПАА, активированный сульфатом аммония в количестве 0,0016—0,0184% к массе раствора флокулянта и доведенный гидроксидом натрия до рН2о 11,16—11,84. Далее в сок постепенно, в течение 15 мин добавляли остальное количество нефильтрованного сока I сатурации и известковое молоко до рН5о 11,2—11,4. Затем сок подвергали очистке по типовой схеме с холодно-горячей основной дефекацией, I сатурацией, добавлением извести и II сатурацией. Определяли чистоту очищенного сока и содержание ВКД в -соке после преддефека-ции по методикам [3].
Порядок проведения опытов рандемизировали посредством таблицы случайных чисел, что исключало влияние неконтролируемых параметров на результаты эксперимента. Для повышения точности опыты дублировали.
В результате статистической обработки экспериментальных данных получена, математическая модель, описывающая процесс под влиянием исследуемых факторов:
у, = 81,044—0,2028Х1+0,4393Х2—0,2625Х,Х2---0,3879ХЩ),245М^ -0,4579X1;
У2 = 2,4487—0,0530Х1—0,1536Х2—0,1565Х3— —0,1190X1X2+0,3185X1X3—0,18225X2X3+ +0,4742Х?+0,7344X1+0,3665X1.
Проверка адекватности математической модели экспериментальным данным осуществлялась по соотношению:
=отт =4’52; (°’95; 7; 5> =4’7;
с <г''
^расч. •габл
0 2479
&№ = 0^715 =3’45; *"*■■ (0’95; 4; 5) =5’2;
" расч. ‘ 2табл.
Следовательно, полученные квадратичные уравнения адекватно описывают экспериментальные данные плана в реализованном диапазоне изменения факторов.
Для выбора оптимальных параметров проведения процесса применили метод ридж-анализ с использованием неопределенных множителей Лагранжа. В качестве параметров оптимизации приняли максимум чистоты сока II сатурации и минимум содержания ВКД в соке предварительной дефекации. Результаты расчета представлены в табл. 2.
Таблица 2
Номер режима і 2 3 4
Значения параметров Ль Л2, Хэ, г. 0 0,! 0,2 0,4
Х\ кодированное натуральное Х2 кодированное натуральное Л3 кодированное натуральное Уи % 0,687 11,36 1,264 8,83 0 0,010 87,39 —0,421 11,42 0,796 8,60 0 0,010 87,34 —0,302 11,43 0,582 8,49 0 0,010 87,29 —0,192 11,46 0,379 8,39 0 0,010 87,22
Значения ^ параметров Х\, Х2, Лз, 0,2 0 —0,2 0,4
Л| кодированное —0,459 —0,012 0,007 0,019
натуральное 11,41 11,49 11,50 11,50
Х2 кодированное 0,273 0,135 0,098 0,076
натуральное 8.33 8,27 8,25 8,24
Хз кодированное 1,058 0,252 0,150 0,109
натуральное 0,0174 0,0118 0,0110 0,0108
У». % 2,638 2,41 1 2,423 2,430
Как показывают данные таблицы, наиболее оптимальными являются режимы: 1—3 с точки зрения повышения чистоты сока II сатурации и 2—3 — минимального содержания ВКД в преддефекованном соке. Переходя от кодированных величин к натуральным, имеем оптимальные условия для проведения преддефекации с применением активированного ПАА: pH сока, при котором вводится ПАА — 8,80—8,25; массовая доля сульфата аммония для активирования ПАА —0,010—0,012% к массе раствора флокулянта; конечное pH активированного ПАА —11,35—11,50.
Для проверки правильности выбора оптимального режима был поставлен ряд параллельных экспе-
риментов . Результаты представлены в табл. 3. Таблица 3
Режим Преддефекованный Сок
преддефекаци и сок II сатурации
pH сока, показатели акти-
при кото- вированного ПАА содержа- эффект эффект
ром вводят ние ВКД, удаления V, % очистки,
активиро- с одер. pH % к мас- вкд,% %
ванный ПАА (Ш4Ь504 се СВ
7,4 0,0100 11,50 2,503 58,8 91,8 38,8
7,7 » > 2,345 61,4 92,3 41,8
8,2 » > 2,294 62,2 92,5 43,0
8,7 » » 2,315 61,9 92,4 42,6
9,0 » » 2,367 61,0 91,9 39,4
8,2 0,0100 11,16 2,567 57,7 92,3 41,8
11,30 2,223 63,4 92,7 44,0
» » 11,50 2,205 63,7 92,8 44,5
» 11,70 2,238 63,1 92,6 43,6
> » 11,84 2,258 62,9 92,3 41,8
8,2 0,0016 11,50 2,439 59,8 92,3 41,8
» 0,0050 2,204 63,7 92,6 43,6
* 0,0100 2,186 64,0 92,8 44,5
» 0,0150 » 2,218 63,5 92,6 43,6
» 0,0184 2,223 63,4 92,5 43,0
Типовой 3,286 45,9 91,5 36,0
Из таблицы видно, что режим применения на преддефекации ПАА, активированного гидроксидом натрия и сульфатом аммония, является оптимальным. Введение в зону стабилизации ВКД диффузионного сока активированного анионного полиэлектролита способствует усилению дегидратации ВКД с последующим осаждением их на частицах карбоната кальция, добавляемых возвратом нефильтрованного сока или суспензии сатурированных соков. При этом эффект удаления ВКД повышается на 35—40%, чистота очищенного сока увеличивается на 1,0—1,3%, что соответствует повышению эффекта очистки на 25%.
Изучена структура осадков преддефекованного сока и сока I сатурации, полученных при очистке по типовой схеме и с использованием активированного ПАА на преддефекации.
Проведение преддефекации по типовой схеме способствует образованию осадка, состоящего из мелких частиц. При введении активированного ПАА в зону стабилизации ВКД наблюдается заметное укрупнение частиц осадка, объясняющееся образованием агрегатов ВКД и карбоната кальция, связанных цепью полиэлектролита в крупные глобулы. Такая же упорядоченная структура осадка сохраняется при сатурировании сока, что способствует повышению его седиментационно-фильтра-ционных свойств.
ВЫВОДЫ
1. Предложены локальные уравнения У\ — К2-адекватно описывающие процесс предварительной
13 Заказ 0266
дефекации с применением полиакриламида, активированного гидроксидом натрия и сульфатом аммония. Рассчитаны оптимальные параметры процесса.
2. Показано, что применение активированного ПАА на стадии преддефекации позволяет улучшить структуру осадков соков, повысить эффективность очистки диффузионного сока.
ЛИТЕРАТУРА
1. Лосева В. А., Кульнева Н. Г., Говор нов Н. В. Способ прогрессивной преддефекаг диффузионного сока.— Положительное решение по зав ке № 4371982 от 23.05.89 г.
2. Г р а ч е в Ю. П. Математические методы плани] вания эксперимента.— М.: Пищ. пром-сть, 1979.—20С
3. Инструкция по химико-техническому контролю и уч<
сахарного производства,— Киев: ВНИИСП, 1983
474 с.
Кафедра технологии
сахаристых веществ Поступила 12.10
664.85/.86.002.3:664.834.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СУХИХ КАРТОФЕЛЬНЫХ ХЛОПЬЕВ В ПРОИЗВОДСТВЕ ДЕСЕРТНЫХ ПРОДУКТОВ
3. Е. ЕГОРОВА, М. В. АЛЕКСАНДРОВА Минский городской центр научно-технического творчества молодежи им. П. М. Машерова
В пищевой промышленности в качестве загустителей и структурообразователей обычно используют крахмал, пектин, желатин, порошок из яблочных выжимок и др. [1, 2].
Вместе с тем известно, что сухое картофельное пюре в виде хлопьев помимо крахмала, которого в нем содержится более 75%, имеет в своем составе белки (5,6%), клетчатку (5,5%), моно- и дисахариды (2,5%), витамины С, РР, группы В (0,015%) [3] и поэтому может быть использовано одновременно как загуститель и как обогащающая пищевая добавка, повышающая питательную ценность готового продукта.
В связи с этим изучена возможность использования сухого картофельного пюре в виде хлопьев в производстве протертых плодовых продуктов для получения новых десертных блюд.
Объектами исследований служили сливовое и яблочное пюре, к которым добавляли сухое картофельное пюре в виде хлопьев в количестве 2,5-1-4,5% от массы плодового пюре и сахар-песок в количестве 6-ь6,5% от массы плодового пюре.
Технологический процесс осуществляли следующие образом.
К плодовому пюре, нагретому до 85-^95° С, добавляли предварительно измельченные сухие картофельные хлопья и сахарный сироп низкой концентрации в заданных пропорциях. Компоненты соединяли при нагреве до 90-ь95° С с постоянным интенсивным перемешиванием (400-^450 об/мин) в течение 8-Ь 10 мин. Готовый продукт расфасовывали в полу-герметичную потребительскую тару из полимерных материалов емкостью 1004-250 г и охлаждали до комнатной температуры.
Химический состав новых десертных продуктов исследовали по общепринятым методикам [4]. Срок хранения готового продукта определяли по изменению общего содержания мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов и содержания микромицетов в 1 г продукта [5]. В результате подбора оптимального соотношения составных компонентов по органолептическим показателям были разработаны рецептуры десертных продуктов из слив и яблок (табл. 1). Полученные десертные продукты имели стойкую пластичную однородную структуру, не разрушающуюся в процессе хранения, обладали вкусом и ароматом, свойственными натуральному плодовому сырью.
Таблиц
Компоненты, % Продукт десертный
из слив из яблої
Пюре 56,0
сливовое —
яблочное — 56,0
сухое картофельное в виде
хлопьев 3,6 4,0
Сахар-песок 6,06 6,0
Аскорбиновая кислота — 0,02
Лимонная кислота 0,02 —
Вода 34,32 33,98
Как видно из табл. 1, содержание сухого кар фельного пюре в виде хлопьев в десертных п дуктах из слив и яблок, равнялось 3,6 и 4,0% со ветственно. Следует отметить, что добавление су) картофельных хлопьев в количестве более 4,( придавало готовым продуктам привкус вареш картофеля, а снижение их содержания до 3,0% и ! нее не позволяло получить ГОТОВЫЙ продукт не1 ходимой консистенции.
Химический состав разработанных продуктов п] веден в табл. 2.
Таблиц
Химический состав, на 100 г продукта Продукт десертный
из слив из ябло
Углеводы, г 26,2 25,5
Белки, г 0,6 0,6
Витамин С, мг 13,6 14,1
Энергетическая ценность, ккал 100,7 98,0
Как видно из таблицы, разработанные нов продукты являлись низкокалорийными и могли бь использованы в диетическом питании.
Результаты микробиологических исследоваь свидетельствовали, что оптимальный срок хранен десертных продуктов из слив и яблок не дол» превышать 48 ч при 24-6° С.
Разработанные рецептуры рекомендованы к вн< рению Центральной дегустационной комиссией п. доовощной и .картофелеперерабатывающей отрас
