CC BY
17
- 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
как с точки зрения повышения качества готовой продукции, так и с целью сбережения материальных и энергетических ресурсов [2].
Производство сахара-песка включает значительное количество энергоемких технологических операций. Одной из таких операций является станция извлечения сахарозы из свекловичной стружки [3].
Современная технология экстрагирования сахарозы из свеклы осуществляется методом горячей жидкостной экстракции, который предусматривает противо-точную обработку свекловичной стружки подготовленным экстрагентом при температуре процесса 70-72 °С. Данный способ позволяет извлечь до 98% сахарозы из сырья [4].
Качество питательной воды, используемой для обессахаривания свекловичной стружки - один из основополагающих факторов, влияющих на эффективность диффузионного процесса в целом. Главной задачей подготовки питательной воды для диффузионного процесса является обеспечение минимального перехода несахаров из свекловичной стружки в диффузионный сок в процессе экстрагирования сахарозы. Решение этой проблемы возможно путем совершенствования процессов подготовки
Сравнительная оценка реагентов для
питательной воды за счет использования дополнительных химических реагентов.
Для исследований готовили водные растворы сульфатов алюминия (А12(804)з) и аммония ((МН4)2804), которые затем добавляли в количестве 10% к массе стружки в воду для экстрагирования. Полученную смесь нагревали до температуры 70 °С и добавляли к свекловичной стружке. В качестве варианта сравнения проводили экстрагирование по традиционной технологической схеме при температуре 70 °С в течение 60 мин. После экстрагирования из сокостружечной смеси отделяли диффузионный сок.
После завершения диффузионного процесса проводили преддефекацию диффузионного сока при температуре 55-60 оС продолжительностью 15 мин с добавлением суспензии сока I сатурации и известкового молока до рН сока 11,0-11,6, далее тепло-горячую основную дефекацию добавлением известкового молока до рН 12,0-12,2 и обрабатывали диоксидом углерода
(I сатурация) при температуре 90 °С до рН 11,011,2, отделяли осадок и осуществляли анализ показателей качества полученного сока (табл. 1). Процесс II сатурации проводили при температуре 95 °С с доведением рН сока до 9,0-9,2. В очищенном соке определяли чистоту, цветность, массовую долю солей кальция (табл. 2).
Таблица1
Показатель Типовая схема Реагент для обработки
Сульфат алюминия Сульфат аммония
Чистота диффузионного сока,% 84,4 85,7 86,2
Массовая доля белков в диффузионном соке, г/100 г сухих веществ 1,2 0,77 0,68
Скорость отстаивания преддефекованного сока, см/мин 2,21 2,82 3,24
Скорость отстаивания сока I сатурации, см/мин 4,0 4,8 5,7
Таблица 2
Показатели сока II сатурации при различных способах подготовки стружки к экстрагированию_
Показатели Типовая диффузия Реагенты для предварительной обработки свекловичной стружки
Сульфат алюминия Сульфат аммония
Чистота, % 91,0 91,8 92,7
Цветность, усл. ед. 19,3 18,4 17,7
Массовая доля солей кальция,% СаО 0,049 0,045 0,041
В результате анализа полученных соков установлено положительное влияние добавления водных растворов предлагаемых реагентов к экстрагенту. Полупродукты, полученные по традиционной технологии экстрагирования, имеют более низкие показатели качества. Самые высокие показатели имеет сок, полученный по схеме, предусматривающей добавление в питательную воду водного раствора сульфата аммония. Присутствие даже незначительной концентрации этой соли в растворе позволяет удержать белковые и пектиновые вещества внутри пор свекловичной ткани, структурируя их. При этом не затрудняется переход молекул сахарозы в экстрагент.
Достигнутые результаты свидетельствуют о высоких коагуляционных свойствах растворов предлагаемых солей, что объясняется взаимодействием химически активных реагентов с высокомолекулярными соединениями, находящимися на поверхности свекловичной ткани. Это приводит к их частичной нейтрализации и последующей гетерокаагуляции. Кроме того, данные соли снижают
растворимость белковых и пектиновых веществ, повышая прочность и упругость свекловичной стружки.
В сахарной промышленности используют различные препараты для подавления развития патогенной микрофлоры и повышения качества продукции. Линейка данных препаратов с каждым годом становится все шире, но наиболее часто используемыми остаются формалин и известь. Использование в течение продолжительного времени одних и тех же препаратов вызывает привыкание микроорганизмов и приводит к необходимости увеличения их количества. Все это оказывает неблагоприятное воздействие на технологический процесс и условия работы персонала предприятия.
Для решения данной проблемы необходим поиск новых бактерицидных препаратов, например, применение натриевой соли дихлоризоциануровой кислоты (ДХЦН).
ДХЦН при концентрации 99,4% выделяет 60% активного хлора. Водные растворы прозрачны, со слабым запахом хлора. Препарат растворим без осадка. Микро-
биоцидная активность растворов этого средства обоснована тем, что лишь 50% доступного хлора приходится на свободный хлор (НОС1 и ОС1-), а вторая половина является связанной в виде дихлоизоцианурата или монохлори-зоцианурата, который при недостаче высвобождается, восстанавливая равновесие. По параметрам токсичности препарат по ГОСТ 12.1.007-76 относится к 4 классу малоопасных веществ. ПДК для хлора в воздухе рабочей зоны - 1 мг/м3. Данный препарат широко распространен в медицинских, образовательных учреждениях, а также в пищевой промышленности в качестве дезинфицирующего средства для обработки помещений и внутренних поверхностей оборудования [7].
Одним из способов является использование ДХЦН для обработки экстрагента при проведении процесса экстрагирования сахарозы из свекловичной стружки. Положительный технологический эффект был достигнут с раствором ДХЦН массовой долей 0,075% в количестве 10% при температуре 70 0С. Опыты проводили по описанной выше методике. Анализ полученных данных показал, что при обработке экстрагента раствором ДХЦН чистота диффузионного сока увеличивается на 1,2-1,4%, содержание белков снижается на 18-20% по сравнению с классической схемой процесса экстрагирования. Данный эффект достигнут благодаря разложению реагента с образованием химически активных соединений, которые блокируют переход несахаров из свекловичной стружки в экстрагент.
Полученный диффузионный сок подвергали из-вестково-углекислотной очистке. Показатели очищенного сока свидетельствуют о высокой технологической активности ДХЦН: чистота сока увеличивается на 2,0%, цветность снижается на 60,3 ед. опт. плотн., массовая доля солей кальция уменьшается на 0,012%СаО, что приводит к увеличению выхода сахара-песка на 0,5%.
По результатам исследования можно сделать вывод, что высокое качество диффузионного и очищенного сока является следствием действия химически активных соединений, образовавшихся на диффузии. Снижение цветности обусловлено способностью активного хлора, как окислителя, блокировать накопление красящих веществ в процессе очистки диффузионного сока.
Учитывая вышеизложенное можно утверждать, что хлорсодержащий препарат при добавлении его в экстра-гент оказывает положительное влияние на качественные показатели диффузионного и очищенного соков. Бакте-риостатические, спороцидные и фунгицидные свойства ДХЦН с концентрацией 0,0075% были подтверждены экспериментально [8, 9].
Список литературы:
1. Кульнева, Н.Г. Разработка экологически чистой технологии получения диффузионного сока [Текст] / Н.Г. Кульнева, М.В. Журавлев // Материалы международной научно-технической конференции «Продовольственная безопасность: научное, кадровое и информационное обеспечение» / ВГУИТ,
2. Воронеж, 2014. - С. 112-116.
3. Энергосберегающая технология извлечения сахарозы из свеклы в сахарном производстве [Текст] / М. В. Журавлев // Фундаментальные исследования. - 2013, № 11 (Ч. 8). - С. 1582-1587.
4. Разработка способа обработки свекловичной стружки перед экстрагированием / Н.Г. Кульнева, М.В. Журавлев, Е.В. Авилова, И.С. Воронина // Российская наука глазами молодых исследователей: опыт и инновации [Текст]: Материалы Всероссийской студенческой научно-практической конференции - Мичуринск, 2013. - С.134 -138.
5. Сапронов А.Р. Технология сахарного производства. 2-е изд., исправл. и доп. М.: Колос, 1999. 495 с.
6. Водное хозяйство сахарных заводов: Учебное пособие [Текст] / В. А. Голыбин, В. М. Фурсов, Ю. И. Зелепукин, Н. Г. Кульнева, В. А. Федорук; Воронеж. гос. технол. акад. - 2-е изд., исправл. и доп.-Воронеж, 2009.-124 с.
7. Слива, Ю.В. Электрогидравлическая обработка ткани сахарной свеклы: коэффициент диффузии сахарозы в зависимости от режима обработки [Текст] / Ю.В. Слива, И.В. Попова, Л.М. Мазур // Сахар. -2014. - № 9. - С. 52-54.
8. Технологическая инструкция по применению средства дезинфицирующего "Люмакс-Хлор" для целей дезинфекции на предприятиях молочной промышленности. РАСХН ГНУ ВНИМИ. - Москва, 2003.
II с.
9. Кульнева Н.Г. Применение хлорсодержащего препарата в свеклосахарном производстве [Текст] / Н.Г. Кульнева, А.И. Шматова // Производство и безопасность сельскохозяйственной продукции: менеджмент качества и безопасности: Материалы
III Международной научно-практической конференции (11-13 февраля 2015 года, Воронеж, Россия). - Ч. 1./Коллектив авторов. - Воронеж: ФГБОУ ВПО Воронежский ГАУ, 2015. 316-320 с.
10. Кульнева Н.Г. Исследование бактериостатических свойств хлорсодержащего препарата для свеклосахарного производства / Н.Г. Кульнева, О.Ю. Гойка-лова, А.И. Шматова // Вестник ВГУИТ. - 2014, № 4. 187-190 с.
ИССЛЕДОВАНИЕ РЕОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ НЕФТЯНЫХ ШЛАМОВ
И ИХ ПЕРЕРАБОТКА
Зуев Олег Юрьевич
Студ. 4-ого курса КНИТУ-КАИ, ИРЭТ, г. Казань Кешишев Анатолий Сергеевич Студ. 3-ого курса КНИТУ-КАИ, ИРЭТ, г. Казань Шабров Игорь Сергеевич
Студ. 3-ого курса КНИТУ-КАИ, ИРЭТ, г. Казань
АННОТАЦИЯ
В данной работе показаны численные и экспериментальные данные, метод очищения земли более экологическим способом и экономичность установки переработки. Полученный выходной продукт - углеводородное сырье состоит
