CC BY
16
Наряду с ферментативной активностью в проростках гороха изучалось содержание витамина С. Выявлено, что происходит накопление аскорбиновой кислоты по
0,18 -0,16 -
0,14 - ¡¡Я
0,12 - И Ш I
2 0,08 -0,06 -0,04 -0,02 -
4
Выводы:
1. Исследование жидкофазных экстрактов на содержание биологически активных веществ показало, что в экстрактах присутствуют фенольные соединения, витамин С и во всех экстрактах обнаружена, высокое содержание зольных элементов. Обнаружены достаточно высокие показатели, однако, наибольшая зольность в экстракте из корней папоротника.
2. 2.Установлено, что все жидкофазные экстракты проявляют биологическую активность и улучшают ростовые показатели семян гороха в сравнении с контролем. Экстракты из корней папоротника и хвои лиственницы проявляют наиболее высокую биологическую активность.
. Это выражено по всем вариантам ис-
□ 2-е сутки ■ 4-е сутки
□ 7-е сутки Я 10-е сутки
3. З.При обработке растений гороха 10% жидкофаз-ными экстрактами биологически активных веществ из корней папоротника и хвои лиственницы происходит формирование защитных реакций проростков гороха, что подтверждено изучением антиокси-дантных ферментов
Список литературы.
1. Фомичева Н. В. Разработка способа получения жидкофазных биологически активных средств. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук. Тверь, 2007
мере роста растений следований (Рис.3).
Рисунок 3. Содержание витамина С в проростках гороха
1 - контроль без обработки, 2 - контроль с применением Эпина, 3 - экстракт из корней папоротника 1%, ■ экстракт из корней папоротника 10%, 5 - экстракт из хвои лиственницы 1%, 6 - экстракт из хвои лиственницы 10%.
0
2
3
4
5
6
ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА ГРАНУЛИРОВАНИЯ СУХОФРУКТА
СУБТРОПИЧЕСКОЙ ХУРМЫ
Гогишвили Нана Джемаловна
Доктор технологий, Ассоциированнный профессор аграрного факультета Государственный университет им.Акакия Церетели, г.Кутаиси, Грузия
Кинцурашвили Кетеван Милордиевна
Доктор тех.наук, профессор аграрного факультета Государственный Университет им. А.Церетели, Кутаиси, Грузия АННОТАЦИЯ
Среди многочисленных методов консервирования сушка пищевых продуктов приобретает все большее значение. Несмотря на то, что проведены широкие исследовательские и практические работы по применению плодов хурмы в консервной промышленности показано, что из неё производятся только сухофрукты.
Разработаны технологические параметры нового измельченного, но определённой формы изделия, в виде крупки. Реализация центральной композиционной ротатабельной матрицы планирования позволила получить адекватные уравнения регрессии для описания процесса гранулирования субтропической хурмы. методом неопределенных множителей Лагранжа получены оптимальные значения показателей процесса гранулирования. Ключевые слова. сухофрукты, Оптимизация, ротатабельная матрица.
Сухие плоды, как пищевой продукт, хорошо известны во всем мире. Их главное преимущество в том, что они являются экологически безопасным и калорийным продуктом, имеют медицинские и диетические свойства,
характеризуюся превосходным вкусом и ароматом, поэтому спрос на них растет с каждым днем. Экологически безопасные натуральные пищевые продукты содержат естественные элементы и витамины стимулируют и акти-
визируют физиологическое состояние организма. В развитых странах мира спрос на экологически чистые, натуральные продукты питания является очень высоким и его уровень ежедневно повышается. Следует отметить, что производство сухофруктов в Грузии в основном происходит вручную, по старинной технологии, в результате чего продукт теряет свои уникальные свойства.
Сушка имеет ряд преимуществ по сравнению с другими методами хранения, проста технология и используемое оборудование, в результате сушки масса и объем сырья резко уменьшается и достигнута большая экономия места хранения и транспортных средств. Сушеные фрукты не очень требовательны условиям хранения, не требуют каких-либо специальных условий хранения упаковки и герметизации.
Субтропическая хурма в Грузии широко распространена. Климатические и почвенные условия оказались весьма подходящими для неё. Плоды хурмы Характеризуются высокими вкусовыми свойствами, богатым содержанием полезных веществ и др. Примечательно, что преимущественно в плодах содержатся более 90% моносахаров -глюкозы и фруктозы. В этом отношении хурма уступает только лишь винограду. В Грузии разрабатывали технологии всевозможных консервных изделий (варенье, компоты, джемы, цукаты, сухофрукты, концентраты и др.). Следует отметить, что изготовленный на основе концентрата хурмы продукт для детского питания, характеризуется высокими радиопротекторными свойствами. Много работ было проведено для осуществления искусственной сушки плодов хурмы. Проведены, также обширные опыты по применению производственных мощностей чайных фабрик для сушки плодов хурмы. Однако все эти огромные количества опытов для промышленного освоения плодов субтропической хурмы не дали практических результатов. Из- за этого, а также в виду того, что плоды в биологической спелости становятся мягкими настолько, что практически невозможно транспортировать до места реализации, население не заботится о растениях хурмы, стали сокращаться их насаждения. Поэтому имеет большое значение проведение исследований, способствующих созданию технологического приема, который обеспечит
практическое использование этих полезных и ценных плодов.
Многочисленные опыты по искусственной сушке нарезанных плодов хурмы не дали практического результата, несмотря на то, что некоторым сортам хурмы дали высокую оценку. Не осуществлению в практике искусственной сушки плодов субтропической хурмы дает объяснения известный исследователь субтропических культур Г. Фишман - «Плоды хурмы богаты содержанием белковых веществ, которые под действием высоких температур подвергаются денатурации, плод твердеет, и в некоторых случаях, становится хрупким».
На основе экспериментальных исследований технологические параметри сушки хурмы таковы: нарезанные плоды подвергаются термической выдержке при температуре 70-800С в течение 0,5-1 часа с целью инактивации ферментной системы, а также создании условия гидролиза протопектина, затем происходит подсушка с продуванием воздуха, с доведением влажности нарезанных плодов в пределах 60±5%. После этого материал измельчается и выдавливается через матриц с отверстиями диаметром 7 мм, сушка гранулообразной массы проводится при температуре 70-900С в течение 0,5-1 часа. Остаточная влажность свежих высушенных гранулов хурмы должна быть в пределах 20-25%.
Для установления главных факторов, действующих на процесс гранулирования резанной и сушенной субтропической хурмы была спроектирована экспериментальная установка.
Для Оценки процесса гранулирования сухофрукта субтропической хурмы получили два параметра оптимизации: полные энергозатраты на гранулирование единицы материала Е, квт. ч/т и внешний реализационный вид К. Последний параметр оценили на четырех уровнях - очень хороший (2), хороший (1), средний (0), неприемлемый (-1).
Для эксперимента употребляли соответственно обработанные сорта субтропической хурмы «Чинебули» и «Костата».
Условия эксперимента приведены в таблице 1. Исполнена реализация центральной композиционной ротат-обельной матрицы планирования.
Условия эксперимента процесса гранулирования резанной и сушенной хурмы
Таблица 1
Факторы и их уровни С—1 / й Ушн, с Ун, с-1 W,%
Кодированное обозначение Х1 Х2 Х3 Х4
Основной уровень 2.0 0.20 4.0 60
Интервал варьирования 0.5 0.05 1.0 5
Верхний уровень 2.5 0.25 5.0 65
Нижний уровень 1.5 0.15 3.0 55
после исключения статически незначительных эффектов, получили уравнения адекватной регрессии в кодированных масштабах следующего вида:
- для внешнего вида реализации
К =0.8+0.3x1 + 0.2 Х2 - 0.1 хз -0.3 Х4 -0.2 Х2Х3 - 0.1 Х12 - 0.1 Х42; (1)
- для полных энергозатратов за гранулирование
Е = 14+ 3Х1 + Х2 + Хз - 2 Х4 - 0.5 Х12 - 0.5х42; (2)
Уравнения об адекватности результатов приведены в таблице 2.
Перевод полученных уравнений регресса в натуральных масштабах учитывая условия эксперимента (таб. 2) возможно формулами:
Х -С " 2- Х _Ул - 0.2 .
X 1 — - ; — - .
1 0.5 2 0.05
Х3 —
Ун - 4 ^ W - 65
—; Х4 — — (3)
Таблица 2
Регрессии уравнения адекватности результатов (1) да (2)
параметры N N0 £ «2 т 82 У § неод 1-а Е1отч Ркрит.
К 31 7 6 17 9 0.071 0.17 0.95 2.54 2.70
Е 31 7 6 18 8 3 6.9 0.95 2.30 2.66
К и
о.ь 0.4 о
» оел » л) « о
л'
/У
//
Г/ [
// /У
у
-
7
У
/
4
квт.ч/т
я
ХЖ
К /г
ол 0.1
о
•о.Я
X, ■ ^ « дс* » о
Х'ЗО-л-,-"
1
NN
\
\\
г —1
квт.ч/т
40
я,
Рис. 1. одноизмеримые сечения параметров оптимизации
Анализ параметров оптимизации одноизмеримых сечении показывает, что на равных условиях важны все факторы. Кроме того, с увеличением коэффициента Х1 па-раметри резко параболически увеличиваются, а с ростом фактора Х4 параболически значительно уменьшаются. С ростом фактора Х2 и Х3 параметр Е возрастает линейно. С ростом фактора Х2 К параметр увеличивается, а с ростом факторов Х3 - линейно уменьшается.
Желание получить целевой продукт максимальной товарной характеристики с минимальными энергозатратами, практически недостигаемо. Соответственно надо наметить компромиссную задачу: получить целевой продукт, имеющий максимальную товарную характеристику, а параметр Е ограничить, исходя из уравнения (2), обозначенное уравнение пишется следующим образом:
К ^ мах; когда Е = 14 квт.ч/т; - 2 <2; i =1, 2, 3, 4.
(4)
Классический способ нахождения целевого условного экстремума представляет собой метод неопределенных множителей Лагранжа. Для этого вводится вспомогательная функция Ф и задачу доводили до задачи безусловного экстремума.
Это функция формируется следующим образом:
Если возьмем частных производимых функции (5)
для каждой переменной, а также для Л , который является неопределенным множителем Лагранжа и ровняется Х1 перемешенных, и их сравним к нулю, получим систему из пяти уравнений:
ЭФ / ЭХ — 0 <<а д^Ф/дЛ — 0
(6)
Ф — К (X,.) + Л [Е( X,) -14]
(5)
Решение системы уравнения дает следующие значения факторов и параметров в рамках эксперимента:
- коэффициент длины отверстия
Х1 — 1.2т.еЛ/й — 2.6;
- Частота вращения шнека Х2 — -0,5 т.е У» — 0,17с-1
- Частота вращения ножа Х3 — 0 т.е
Ун — 4с-1
- Влажность сырья Х4= - 1.4 т.е W — 61%;
В это время, параметры оптимизации получают следующие значения:
- Внешний реализационный вид грануля К= 1,14
- Энергозатраты на гранулирование единицы массы Е=18.7 квт.ч/т.
Погрешность между параметрами, полученная при помоши оптимизации и полученная экспериментом в оптимальных условиях составляет: 2,9% - для энергозатра-тов гранулирования и 7,9% - для внешнего вида реализации.
Как видно, результаты полученные экспериментом и при помощи оптимизации хорошо согласуются друг с другом.
Таким образом, результаты оптимизации процесса гранулирования размельченного и сушенного фрукта субтропической хурмы практически реализуемо и имеет основу использования в промышленных условиях.
Список литературы 1. Гогишвили Н. - Производство сухой продукции из плодов субтропической хурмы, Труды международной научно-практической конференций "Ино-вационные технологии и современные материалы". Кутаиси, 2013. стр.16-19.
2. Гогишвили Н. Сеидишвили Н. - Сушка гранулированной хурмы, Труды международной научно-практической конференций „Иновационные технологии и современные материалы". Кутаиси, 2010. стр. 25-27.
3. Исследование - разработка технологических параметров гранулированных сухофруктов плодов субтропической хурмы. Гогишвили Н. МБМ полиграф. Кутаиси. 2009г. Монография
4. Лазишвили Л. Гогишвили Н. - К вопросу сушки измельченных плодов субтропической хурмы сортов „Чинебули" и „Костата", Сообщения Академии Сельскохозяйственных Наук Грузии, том 16. Тбилиси. 2006г. стр. 174-179;
5. Лазишвили Л. Гогишвили Н. - Персективы производства сухих продуктов из плодов субтропической хурмы в имеретинском регионе грузии, „Субтропические культуры", Анасеули, 1-2, 2005г. стр. 191195.
6. Фергин Р.В. Методи оптимизации в лесопильно-де-ревообрабатывающем производстве. Москва. Лесная промышленность. 1985-215с.
УСОВЕРШЕНСТВОВАННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ПОДГОТОВКИ ПИТАЮЩЕЙ ВОДЫ ДЛЯ ДИФФУЗИОННОГО ПРОЦЕССА КАК СПОСОБ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ЭКСТРАГИРОВАНИЯ САХАРОЗЫ ИЗ СВЕКЛЫ
Кульнева Надежда Григорьевна1, Журавлев Михаил Валентинович2, Шматова Анастасия Ивановна3
Докт. техн. наук, профессор ВГУИТ, г. Воронеж1 аспирант кафедры Технологии бродильных и сахаристых производств ВГУИТ, г. Воронеж2 аспирант кафедры Технологии бродильных и сахаристых производств ВГУИТ, г. Воронеж3
АННОТАЦИЯ
Обеспечение конкурентоспособности сахара-песка в соответствии с требованиями Европейских производителей может быть достигнуто внедрением современных технологий, рациональных с точки зрения повышения качества готовой продукции и сбережения материальных и энергетических ресурсов. Одним из направлений повышения эффективности производства является совершенствование технологии извлечения сахарозы из свеклы. Предлагаемые решения предусматривают снижение бактериологической обсемененности экстрагента и удерживание несахаров в свекловичной ткани при использовании некоторых химических соединений. Это повышает качество диффузионного и очищенного соков, увеличивает выход готовой продукции. ABSTRACT
Ensuring the competitiveness of sugar in accordance with the requirements of European manufacturers can be achieved by the introduction ofmodern technology, and rational_ from the point of view of improving product quality and saving ofmaterial and energy resources. One of the ways to improve production efficiency is the improvement of the technology of extraction of sucrose from beet. Proposed solutions include reducing bacteriological contamination of the extractant and the retention of nasarov in beet tissue when using certain chemical compounds. This improves the quality of diffusion and purified juices, increases the yield.
Ключевые слова: свеклосахарное производство, экстрагирование сахарозы, термохимическая активация, бактерицидный агент.
Key words: sugar beet production, the extraction of sucrose, thermal and chemical activation, the bactericidal agent.
В индустрии производства продуктов питания особую роль играют пищевые растительного происхождения, составляющие значительную долю в рационе питания человека. Высокая популярность этих продуктов обусловлена их полезными свойствами и высокой пищевой ценностью. К стратегически важным продуктам относится сахар-песок, который является основным сырьем при производстве кондитерских, хлебобулочных, ликероводоч-ных изделий, применяется в биохимической, фармацевтической и других отраслях человеческой деятельности [1].
Производство сахара в РФ из сахарной свеклы неуклонно растет, что обусловлено различными положительными изменениями, произошедшими в сахарной промышленности. Но в тоже время нерешенной проблемой остается пониженное качество белого сахара-песка по сравнению с требованиями Европейских производителей. Одновременно увеличиваются цены на энергоносители и вспомогательные материалы. Все это требует немедленного внедрения современных технологий, рациональных
