Научная статья на тему 'Производные целлюлозы как вспомогательные вещества при гранулировании сыпучих кормовых продуктов'

Производные целлюлозы как вспомогательные вещества при гранулировании сыпучих кормовых продуктов Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

CC BY
177
24
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Производные целлюлозы как вспомогательные вещества при гранулировании сыпучих кормовых продуктов»

2. Проселков В. Г. Исследование структурно-механических свойств колбасных фаршей из рыбы// Рыбное хозяйство.— 1967.— № 8.— С. 60.

3. Реологические характеристики рыбного фарша в про-

цессе куттеровакия/А. В. Горбатов, В. Г. Проселков, ,Ю. В. Самусенко: Экспресс информация: — Рыбное

"хозяйство, Сер.: Технологичен •удование рыбной

промышленности.— М.: ЦНИИ ! л. 9.— 1984.— 11 с.

4. Косой В. Д. Совершенствование процесса производства вареных колбас.— М.: Лег. и пищ. пром-сть,

1983,— 272 с.

5. Т е р е щ е н к о В. П., Рул ев В. П., Солен-

ко Ю Е. Методика определения предельного напряжения сдвига измельченных проб рыбных консервов на ротационном вискозиметре РВ-8,— Библ. указатель ВИНИТИ. «Депонир. рукописи» (Естеств. и точные науки, техника), 1984, № 1 (147), (№ 607 рх-Д84), с. '101.

6. Р о г о в И. А., Горбатов А. В. Физические методы обработки пищевых продуктов.— М.: Пищ

пром-сть, 1974.— 584 с.

Кафедра деталей машин и

подъемно-транспортных машин Поступила 27.02.90

636.085.6:66.099.2

ПРОИЗВОДНЫЕ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ КАК ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ ВЕЩЕСТВА ПРИ ГРАНУЛИРОВАНИИ СЫПУЧИХ КОРМОВЫХ продуктов

И И. ШАВЕЛЬ, А. Н. ПОТЕХИНА, В. С. КРИВИЧ

Астраханский технический институт рыбной промышленности и хозяйства

Гранулирование различных дисперсных материалов, широко применяемое в народном хозяйстве, обладает рядом преимуществ но сравнению с порошкообразным материалом, что позволяет перейти на бестарное хранение и транспортирование готового продукта. За счет полного исключения ручного труда благодаря использованию пневмотранспорта при погрузочных и разгрузочных работах, а следовательно, сокращения поверхности раздела твердая фаза — газ у гранулируемого материала снижается скорость окислительных процессов, а это ведет к увеличению сроков хранения готовой продукции [1, 2, 3, 4, 5].

Проводили гранулирование кормовой рыбной муки, полученной из каспийской кильки (таблица) с применением водорастворимых производных целлюлозы в качестве связующих компонентов с целью получения гранул с более высокими прочностными характеристиками

... .Таблица

, Сырье . Со'м 41 ж эи:;?, %

влаги ;С:ЛКа мине- ральных веществ

Кормовая мука 6,05 12,1 71,05 10,8

В качестве водорастворимых производных целлюлозы использовали метилцеллюлозу МЦ, нат-рийкарбокейметилцеллюлозу 'ЫаКМЦ и метил-оксипропилцёиюлозу МОПЦ.

В мелкоизмельченную рыбную муку вводили при тщательном перемешивании водные растворы МЦ, КМЦ, МОПЦ в концентрациях 0,30 и 0,60% и затем гранулировали на грануляторе «ТАІУО» (Япония). В результате проведенного эксперимента получили гранулы диаметром 0,004 и длиной 0,005 м. Определена прочность гранул в зависимости от природы, концентрации вспомогательного вещества и времени хранения.

Исследовали влияние природы и концентрации вспЪмогэ¥елыюго вещества на равновесную адсорбцию паров воды на поверхности гранул (рис 1 а)

в р,3 0,6 ‘/о

Рис 1а

Определение механической прочности гранул (нагрузка на единицу площади основания гранул) осуществлялось методом одноосного сжатия

Как видно из полученных зависимостей, мсЛни ческая прочность гранул кормовой рыбной муки, содержащих водорастворимые производные целлюлозы, значительно выше прочности гранул чистой муки. С увеличением концентрации вспомогательных веществ прочность гранул увеличивается. Усиление механической прочности гранул, очевидно, происходит в результате сшивки полимеров.

Известно, что в результате действия ряда термодинамических и кинетических факторов у смешанных полимеров образуется так называемый; переходный или межфазный слой [6]. Наличие межфазного слоя доказано экспериментально. Раз витый межфазный слой — это специфическое яв^ч§_ ние, которое характерно для смесей поли^ров, позволяющее рассматривать их как особый класс коллоидных систем типа «полимер в полимерДЯ Межфазный слой обладает механическими и химическими свойствами, отличными от свойств компонентов системы Рассматривая кормовую рыбную

муку с добавлением производных целлюлозы как систему двух полимеров, можно предположить, что упрочение гранул происходит в результате «сшивки полимеров», образования «полимера в полимере».

Наибольшей прочностью обладают гранулы, содержащие 0,60% ЫаКМЦ. ЫаКМЦ в отличие от других производных целлюлозы МЦ. МОПЦ является анионным поверхностно-активным веществом ПАВ, которое имеет гидрофильную группу №+ и гидрофобную (целлюлозный остаток), распределяясь между молекулами белка при оказании давления 200 атм, ориентируется своими полярными группами и свободной карбоксильной, аминной и гидроксильными группами белковых молекул и таким образом образуется «сшитый комплекс», на разрушение которого и требуется увеличение внешнего воздействия.

Механическая прочность гранул от времени хранения увеличивается (рис. 16), причем природа

и концентрация вспомогательных веществ не влияют на упрочение гранул во времени. Кривые, соответствующие различным концентрациям различных производных целлюлозы, проходят параллельно. Увеличение механической прочности гранул во времени, очевидно, происходит вследствие того, что, во-первых, влажность гранул уменьшается, и, во-вторых, происходит полимеризация линндов. Примерно на 30-е сутки прочность гранул рыбной муки стабилизируется.

Адсорбцию паров воды на поверхности гранул кормовой рыбной муки определяли эксикаторным методом. В эксикатор помещали по три предварительно взвешенные гранулы пробы. Эксикатор ставили в воздушный термостат при 25°С. Влажность воздуха в эксикаторе была равна 100%. Проводили взвешивание каждой пробы через 24 ч. Адсорбент выдерживали в эксикаторе до постоянного веса.

На рис. 2 а представлены зависимости равновесной влажности ф от природы и концентрации вспомогательного вещества. Равновесная влажность — это не что иное, как предельное количество влаги, адсорбированной поверхностью гранулы кормовой рыбной муки при постоянной температуре.

Гранулы кормовой рыбной муки являются макропористыми телами, а следовательно, адсорбция паров влаги па их поверхности должна объясняться обобщенной теорией Лэнгмюра. И действительно, зависимости, которые представлены на рис. 2 а, есть не что иное, как Лэнгмюровскне кривые адсорбции.

Кривые адсорбции паров воды на поверхности гранул рыбной муки с добавлением производных целлюлозы лежат ниже адсорбционной кривой для гранул чистой муки.

Образование «сшитого комплекса», происходящего вследствие взаимодействия карбоксильной, аминной, гидроксильной групп белковых молекул

с радикалами производных целлюлозы, приводит к упрочению гранул, а значит, к снижению адсорбции паров воды на поверхности гранул муки с водорастворимыми производными целлюлозы. Если лучшими прочностными НЯракте-ристиками обладают гранулы, содержащие ЫаКМЦ, то меньшей гигроскопичностью гранулы, содержащие МЦ В этом проявляется действие ЫаКМЦ

как полярного ПАВ. С одной стороны, полярность ЫаКМЦ способствует более активному процессу «сшивки» полимеров, а с другом стороны, большая гидрофиліЯость ЫаКМЦ определяет и большую адсорбцЦЬвлаги на поверхность гранулы.

На

рис. 2 и, где представлены зависимости

предельной адсорбции от времени хранения

гранулированной рыбной муки, вначале воз-

растает, а затем понижается. Это можно объяснить тем, что со временем на поверхности гранул образуются микротрещины, что приводит к увеличению как удельной поверхности, так и предельной адсорбции на поверхности гранул. При дальнейшем хранении происходит адсорбция влаги гранулами и частичное растворение производных целлюлозы. Этот раствор заполняет микротрещины и приводит к снижению адсорбции из-за замены твердой фазы на жидкую. Известно, что величина адсорбции на границе раздела твердое тело — жидкость всегда меньше, чем на границе раздела твердое тело — газ.

Таким образом, водорастворимые производные целлюлозы влияют на прочностные характеристики гранул кормовой муки. Установлено, что прочность гранул возрастает при внесении в муку производных целлюлозы за счет образования «сшитых» комплексов полимеров. Причем наибольшей прочностью обладают гранулы, содержащие 0,6% ЫаКМЦ. Со временем прочность гранул увеличивается не за счет влияния вспомогательных веществ, а из-за полимеризации липидов и уменьшения влажности гранул.

Исследована адсорбция влаги на поверхности гранул кормовой муки. Выявлено, что предельная

адсорбция паров воды на поверхности гранул

муки без ПАВ выше.

ЛИТЕРАТУРА

1 Ко по Н i s a s h и. Гранулирование и псевдоожижен-ные слои Powder techno!. Pap Int Symp, Kyoto, 285 ct, 1981. Washington, e. a, 1984.— C. 625—633.

2. Цельнер М. E., Шевчук И. В. Гранулирование циклонной пыли СМС//Масложир. иром-сть.— 1983.— № 7,— С. 26—28.

3. Ю с у н о в В. В., А р и ф д ж а н о в Ф. М. и др. Исследование процесса гранулирования измельченных ядер хлопковых семян/Процессы и аппараты для микро-биол. пр-в. Тез. докл. Всес. конф. Биотехника-86. Грозный, 1—3 июля 1986 г., 4.2.— М., 1986.— С. 63—64.

4. А. с. 1161172, СССР. Заявл. 3.06.83 г., № 3636272/29—26 Флисюк О. М., Рахматов А. Н. и др. Способ получения гранулированного материала.— Ленинград, тех-нол. ин-т.

5. Исаев В. А. Кормовая рыбная мука.— М.: Агро-

промиздат, 1985.— 189 с.

6. Ц е б р е н к о М. В. Явления на границе раздела фаз в смесях полимеров (обзор)//Хим. технол.—

1984,— № 6,— С. 3—8.

Кафедра неорганической и Поступила 8.07.90

аналитический химии

636.087.6.002.237:66.099.2

ВЛИЯНИЕ ГРАНУЛИРОВАНИЯ НА БИОЛОГИЧЕСКУЮ ЦЕННОСТЬ КОРМОВОЙ КРИЛЕВОЙ МУКИ

П. М. ДАРМАНЬЯН

Одесский технологический институт пищевой промышленности им. М. В. Ломоносова

В решении задачи обеспечения сельскохозяйственных животных полноценным питанием особое значение приобретает производство кормовой муки из гидробионтов, являющихся ценным источником белка, липидов и биологически активных веществ. К их числу относится новый объект промысла — антарктический криль, перерабатываемый в пищевые продукты и кормовую муку.

Специфические особенности крилевой муки КМ, отличающейся малой насыпной плотностью, значительной распыляемостью и слеживаемостью, отрицательно влияют на качество, обусловливают значительные потери и ухудшение условий ее хранения и транспортирования [1].

Для устранения указанных недостатков разработана технология гранулирования КМ сухим способом на прессах-грануляторах валкового типа [2]. В процессе гранулирования КМ подвергается гидробаротермической обработке, способной изменять биологическую ценность продукта.

Цель данной работы — оценка влияния процесса гранулирования на основные питательные компоненты, биологически активные вещества, активность ферментов, степень, зараженности микрофлорой, ферментативную атакуемость и переваримость КМ.

Исследовали промышленные образцы КМ, выработанной прессово-сушильным способом. Муку гранулировали на прессе-грануляторе ОГМ-0,8А с применением связующего вещества [3].

Содержание свободных липидов определяли экстракцией диэтиловым эфиром по обезжиренному остатку [4, 5]. Для характеристики качественных показателей жира проводили его извлечение из

исследуемых образцов бинарным растворителем с последующим анализом мисцеллы [6]. Кислотное, йодное и число омыления устанавливали по стандартной методике [5]. Эфирное число вычисляли по разности между числом омыления и кислотным числом жира [7]. Содержание витамина Е (токоферола) в мисцелле устанавливали колориметрическим методом [8]. Омыление и выделение неомыляемых фракций для анализа содержания токоферола проводили по [9].

Для определения содержания азотистых и других нелипидных компонентов в образцах проводили их предварительное обезжиривание эфиром. В обезжиренном продукте определяли формы азота: общий — стандартным макрометодом по Кьельда-лю [5] ; небелковый — по Барнштейну — Штуцеру [8]; азот хитина — расчетным путем, исходя из массовой доли хитина в пробе и теоретического содержания в нем азота [6]; белковый — по разности между общим и суммой небелкового и азота хитина; азот летучих оснований — титрометрически по стандартной методике [6]; амин-ный — фотометрическим методом Н. И. Ястрембо-вича и Ф. А. Калинина [9].

Аминокислотный состав белков исследовали на аминокислотном анализаторе. Содержание доступного лизина устанавливали модифицированным А. С. Мусийко и А. Ф. Сысоевым методом [9, 10]. Аминокислотный скор незаменимых аминокислот рассчитывали в процентах от «идеального» их содержания, предложенного ФАО/ВОЗ [11].

Для характеристики изменения белковых фракций в процессе гранулирования КМ проводили

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.