Совершенствование технологий криоконсервирования и криосепарации субтропического сырья

• Автор: Сязин, Иван Евгеньевич
• Шифр специальности: 05.18.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Краснодар
• Количество страниц: 153 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ПАТЕНТНО-ИНФОРМАЦИОННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ ПО ПРОБЛЕМЕ ТЕХНОЛОГИЙ КРИООБРАБОТКИ СУБТРОПИЧЕСКОГО СЫРЬЯ

1.1 Состояние технологии криоконсервирования субтропического сырья

1.2 Состояние технологии криоизмельчения субтропического сырья

1.3 Состояние технологии криосепарации субтропического сырья

1.4 Тепломассообменные процессы в субтропическом сырье при криообработке

1.5 Биохимические процессы в субтропическом сырье при криообработке

1.6 Структура и свойства криопротекторов для термолабильного субтропического сырья

1.7 Задачи исследования

2 ХАРАКТЕРИСТИКА СЫРЬЯ, МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ, ЛАБОРАТОРНАЯ АППАРАТУРА, МЕТОДЫ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ ОЦЕНКИ И СТАТИСТИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ЭКСПЕРИМЕНТА
2.1 Характеристика объектов исследования
2.2 Схема и методы исследования
2.3 Экспериментальная установка для криоконсервирования плодов субтропических культур
2.4 Экспериментальная установка для криоизмельчения плодов субтропических культур
2.5 Экспериментальная установка для криосепарации криопорошков, получаемых из плодов субтропических культур
2.6 Методы математической оценки и статистической обработки эксперимента
2.7 Совершенствование методики оценки качества свежих и дефростирован-ных плодов субтропических культур на основе их реологических показателей и разработка оригинальных инденторов
3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
3.1 Обоснование выбора и исследование химического состава свежих плодов субтропических культур для криообработки
3.2 Кристаллообразование в плодах субтропических культур в процессе криоконсервирования
3.3 Исследование влияния различных методов обработки на реологические показатели плодов субтропических культур
3.3.1 Определение прочности свежих и обработанных плодов субтропических культур
3.3.2 Определение предельного напряжения сдвига свежих и обработанных плодов субтропических культур
3.4 Исследование влияния обработки плодов субтропических культур электромагнитным полем низкой частоты

3.5 Теоретическое обоснование и совершенствование технологии криоконсервирования субтропического сырья с применением гидрофильных криопротекторов
3.5.1 Способы обработки плодов субтропических культур гидрофильными криопротекторами
3.5.2 Обработка нарезанных плодов субтропических культур гидрофильными криопротекторами под атмосферным давлением
3.5.3 Обработка целых плодов субтропических культур гидрофильными криопротекторами под пониженным и избыточном давлениях
3.6 Теоретическое обоснование и разработка способа криоизмельчения плодов субтропических культур в среде жидкого аргона
3.7 Теоретическое обоснование и совершенствование технологии криосепарации субтропического сырья с помощью диоксида углерода
3.7.1 Криосепарация по габаритам и массе измельченных частиц плодов субтропических культур
3.7.2 Криосепарация по скорости витания и плотности измельченных частиц плодов субтропических культур
3.8 Получение криопорошков из плодов субтропических культур и исследование их химического состава
3.9 Усовершенствованные технологии криообработки субтропического сырья. 84 i 4 ОПЫТНО-ПРОМЫШЛЕННАЯ АПРОБАЦИЯ
4.1 Обоснование целесообразности производства
4.2 Требования к сырью и материалам
4.3 Показатели безопасности и органолептическая оценка готовой продукции..
4.4 Правила транспортирования и приемки готовой продукции
4.5 Основные аспекты охраны труда при использовании технологий криообработки субтропического сырья
4.6 Апробация технологии получения фракционированных тонкодисперсных криопорошков, получаемых из плодов субтропических культур
4.7 Апробация применения фракционированных тонко дисперсных криопорошков, получаемых из плодов субтропических культур, с целью обогащения пищевых продуктов
4.7.1 Апробация использования фракционированных тонкодисперсных криопорошков с целью обогащения хлебобулочных изделий сдобных
4.7.2 Апробация использования фракционированных тонкодисперсных криопорошков с целью обогащения напитков, фаршей, паштетов, паст
4.8 Расчет ожидаемой экономической эффективности производства, использования и реализации фракционированных тонкодисперсных криопорошков, получаемых из плодов субтропических культур
ВЫВОДЫ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
СПИСОК ИЛЛЮСТРАТИВНОГО МАТЕРИАЛА
ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
Известно, что до 50 % урожая плодов субтропических культур не используется в свежем виде из-за непродолжительности хранения и невозможности отправки в отдаленные регионы страны. Существующие в настоящее время технологии основаны на сборе недозрелых плодов субтропических культур с последующим дозреванием перед продажей населению. При этом качество таких плодов не соответствует показателям технической стадии зрелости. Плоды таких ценных субтропических культур как фейхоа и хурма имеют короткий срок хранения и реализации в свежем виде. В настоящее время в ряде стран, включая Россию, используется изготовление из этих плодов криопорошков, имеющих высокую биологическую ценность, органолептические достоинства и длительный срок хранения.
Определяющими этапами технологии получения криопорошков являются криоконсервирование, криоизмельчение и криосепарация. Недостатком существующей технологии криоконсервирования является происходящий при этом плазмолиз плодовой клетки, нарушение целостности клеточных мембран, слипание коллоидных мицелл и их коагуляция.
Применяемая технология криоизмельчения не позволяет получить криопорошки с однородными тонкодисперсными частицами. Пробелом известной технологии криосепарации является отсутствие возможности получения фракций криопорошков с различным химическим составом.
В связи с этим совершенствование технологии криоконсервирования с применением криопротекторов для защиты криоконсервируемых плодов субтропических культур от деструкции клеток, криоизмельчения для получения тонкодисперсных криопорошков, а также криосепарации с целью разделения криопорошков на фракции для обогащения различных пищевых продуктов, является актуальным.

температура плавления ограничивает применение ДМСО в области низких температур.
Глицерины нашли разнообразное применение в пищевой промышленности, поскольку они являются полностью растворимыми в воде органическими растворителями [14,77]. В европейской системе кодификации пищевых добавок (ЕСКПД) глицерину присвоен код Е-422. Он имеет очень низкую токсичность и считается безопасным при обычном применении. Глицерин как криопротектор способен проникать через мембрану клетки плода, не повреждая ее, обладает растворимостью в пределах критической температуры замораживания (-3... -40 °С) [18]. Таким образом, он выравнивает осмотический градиент по обе стороны мембраны и уменьшает число и размер кристаллов льда.
Агар-агар (Е-406) — продукт (смесь полисахаридов — галактанов - агарозы и агаропектина), получаемый путем экстрагирования из красных и бурых водорослей, произрастающих в Белом море и Тихом океане [77]. Желирующие свойства агара гораздо лучше, чем у желатина. Агар не имеет побочного запаха, а желатин с увеличением концентрации усиливает свой специфический клеевой запах. Агар полностью растворяется в холодной воде при дозировке 0,4...0,6 % только при температурах от выше 90 °С. Горячий раствор агара прозрачен и ограниченно вязкий.
Агароид - агароподобное вещество, вырабатывающийся из черноморской водоросли филло-флоры [14, 52]. Наиболее характерные физико-химические особенности агароида, отличающие его от собственно агара: более низкая желирую-щая способность (в среднем в 2-3 раза), высокие температуры плавления и застудневания (студней с сахаром), меньшая химическая устойчивость и т.д. Агароид по желирующей способности в 2 раза превосходит желатин, а по стоимости в 3 раза дешевле. Добавление натриевой соли лимонной кислоты уменьшает жели-рующую способность агароида, а при введении ее в количестве 0,052 экв/л 1,5 %-й раствор агароида не образует студня. Агароид смешивают с водой в соотношении 1:20. Набухание идет в течение на 30-60 мин, при этом его масса увеличивается в 8... 10 раз.