Разработка и научное обоснование интенсивных способов получения диффузионного сока и комплексной переработки растительного сырья

• Автор: Матвиенко, Наталья Алексеевна
• Шифр специальности: 05.18.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 208 с.

Содержание
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. Исследование схем подготовки свекловичной стружки и воды к процессу экстрагирования и способов переработки вторичного растительного сырья с получением пектина и пищевых волокон

1.1 Подготовка свекловичной стружки и экстрагента к диффузи онному процессу

1.1.1 Подготовка свекловичной стружки к экстракции сахаро зы

1.1.2 Подготовка воды для диффузии

1.2 Использование отходов растительного сырья для произвол ства пектина и пищевых волокон

1.2.1 Получение пищевых волокон из свекловичного жома

1.2.2 Пищевые волокна столовой свеклы и тыквы

1.2.3 Использование биотехнологий при получении пищевых волокон

1.2.4 Производство пищевых волокон на основе мембранных процессов

1.2.5 Классическая технология получения пектина из расти тельного сырья и отходов его переработки
1.2.6 Получение пектина из предварительно замороженного сырья
1.2.7 Сверхкритическая флюидная технология
1.2.8 Кавитационные методы при производстве пектина
1.2.9 Силовые воздействия при извлечении пектиновых ве ществ
1.2. Получение пектина методом механохимии
1.2. Биотехнология пектиновых веществ
1.2. Применение элсктротехнологии при получении пекти на
1.2. Способы переработки растительного сырья с получс
нием пектина и пищевых волокон Глава 2. Объекты и методы исследования
2.1 Характеристика исходных веществ
2.2 Методики экспериментальных исследований
2.2.1 Методики определения технологических показателей сахарсодержащих растворов
2.2.2 Методика проведения электрохимической активации жидких сред
2.2.3 Методики определения физикохимических показателей пектина и пищевых волокон
2.3 Обработка экспериментальных данных
Глава 3. Совершенствование диффузионного процесса на стадиях под готовки экстрагента и стружки за счет использования электрохимически активированных растворов
3.1 Изучение влияния подготовки свекловичной стружки к про цессу экстракции с применением сульфата алюминия, бентонита
и гипса на качественные показатели диффузионного и очищенного соков
3.2 Выбор наиболее эффективного реагента, используемого для приготовления ЭХА растворов
3.3 Исследование влияния массовой доли бентонита и гипса на качественные показатели диффузионного сока и сока II сатурации
3.3.1 Изучение зависимости чистоты получаемых соков от массовой доли реагентов, применяемых для ЭХА
3.3.2 Изучение влияния массовой доли реагентов, иснользуе мых для приготовления ЭХА растворов, на содержание высокомолекулярных соединений в диффузионном, преддефекованном и очищенном соках
3.4 Статистическая обработка экспериментальных данных
Глава 4 Комплексная переработка вторичного растительного сырья с получением функциональных биологически активных продуктов
4.1 Получение пектина и пищевых волокон из свекловичного жома
4.1.1 Изучение влияния гидролизаэкстрагирования на физикохимические характеристики пектина и пищевых волокон из свекловичного жома
4.1.2 Исследование влияния температуры .гидролиза экстрагирования на свойства пектина и пищевых волокон из свекловичного жома
4.1.3 Влияние продолжительности процесса гидролиза 0 экстрагирования на физикохимические показатели качества пищевых волокон и пектина
4.1.4 Исследование влияния коэффициента разведения свеже 2 го жома экстракционной жидкостью на качество готовых продуктов
4.1.5 Определение состава пищевых волокон из свекловично 4 го жома
4.1.6 Математическое описание выбора оптимальных пара 5 метров процесса получения пектина и пищевых волокон из свекловичного жома
4.2 Разработка способа получения пищевой добавки из свекло 5 вичного жома
4.3 Разработка способа получения пищевых волокон с использо 7 ванием кальцийсодержащего реагента
4.4 Выбор рациональных параметров процесса получения пек 1 тина и пищевых волокон из тыквы
4.4.1 Изучение влияния гидролизующего агента на выход 2 пектина и качество пищевых волокон из выжимок тыквы
4.4.2 Влияния температуры процесса гидролиза 4 экстрагирования на выход пектиновых веществ и свойства
пищевых волокон из тыквенного жома
4.4.3 Исследование зависимости выхода пектина и качества 6 пищевых волокон от продолжительности процесса гидролизаэкстрагирования тыквенного сырья
4.4.4 Исследование влияния гидромодуля процесса гидроли 7 заэкстрагирования на выход пектиновых веществ и качество волокон из тыквенного жома
4.5 Выбор рационального режима получения пектина и пищевых 9 волокон из отжимов столовой свеклы Глава 5. Расчет экономической эффективности
5.1 Расчет ожидаемой прибыли, получаемой заводом от продажи 9 пищевых волокон и пектина из свекловичного жома
5.2 Расчет ожидаемой прибыли, получаемой заводом от продажи 4 белого сахара при внедрении способа подготовки свекловичной стружки и воды для экстрагирования
Выводы и рекомендации
Сп исок литературы
ПРИЛОЖЕНИЯ
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
ПРИЛОЖЕНИЕ 3
ПРИЛОЖЕНИЕ 4
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


При ошпаривании свекловичной стружки подготовленной жомопрессовой водой, содержащей гипс, экстрагирование сахарозы интенсифицируется коэффициент диффузии возрастает, чистота диффузионного сока увеличивается на 1,,1 , потери сахара с жомом снижаются на 0,0, 6. Известно использование электрофизических методов обработки свекловичной стружки. Применяемое для этого электрическое поле 5,3 воздействует непосредственно на сырье и среду без промежуточной трансформации энергии, что упрощает управление процессами. С точки зрения повышения прочности свекловичной стружки более эффективна обработка ее в переменном или постоянном электрическом поле . Предварительная обработка сокостружечной смеси электромагнитным полем крайне низкочастотного диапазона при установленных параметрах обработки позволяет повысить чистоту экстрагируемого из свеклы диффузионного сока при незначительных энергетических затратах . Установлено, что обработка сокостружечной смеси электрическим полем постоянного тока напряженность 1,,0 Всм, время воздействия минут позволяет интенсифицировать массообмен при экстрагировании, снизить содержание сахара в жоме, так как эффект действия поля сохраняется и после его снятия. Это связано с непосредственным влиянием электрического поля на клеточные мембраны сахарной свеклы . Один из путей повышения качества диффузионного сока применение дополнительных химических реагентов для интенсификации экстрагирования сахарозы, в частности для очистки и подкисления воды в диффузионных установках. Качеству экстрагента для диффузионного процесса, его составу и способу предварительной подготовки уделяли внимание многие исследователи 8,2,2. Так, наличие в воде органических и минеральных соединений, высокое содержание микроорганизмов негативно влияет на качество получаемого диффузионного сока, способствует повышению неучтенных потерь сахара, накоплению продуктов разложения сахарозы в соке 8,2. Для решения вышеописанных вопросов Мельничук Ю. П., Калинин Ф. Л. и Чирятьева В. З. предложили вводить в воду персульфат аммония 0,0, . После такой обработки активность инвертазы в экстракте из сахарной свеклы равна нулю, вне зависимости от температуры раствора персульфата 3. Применение бисульфита аммония и бисульфита кальция позволяет проводить экстракцию практически без формалина, но не дает возможности существенно повысить качество получаемых соков. В УкрНИИСП разработаны различные схемы и способы подготовки экстрагента схема, включающая сульфитацию барометрической воды и обработку ее двойным неамонизированным суперфосфатом до 6,,8 использование подщелоченных до ,0,5 деаммонизированных аммиачных конденсатов после их сульфитации, предпринимаемое для сокращения расхода свежей воды 0 схема с получением бисульфита кальция, по которой аммиачный конденсат деаммонизируют с добавлением 0,0, СаО, сульфитируют до , а затем частично направляют на обработку свекловичной стружки и остальную часть па смешивание с экстрагентом способ, предусматривающий образование оптимальной концентрации бисульфита кальция непосредственно в питательной воде в пределах значений , соответствующих максимуму концентрации бисульфитионов, заключающийся в обработке питательной воды барометрическая, жомопрессовая воды и деаммонизированный конденсат известковым молоком 0. СаО к массе свеклы, с последующей сульфитацией до 4,,5 . В последнем случае в пределах указанных значений в растворе находится максимальная концентрация бисульфитионов, а значит и ионов кальция, которые переводят ВМС в нерастворимое состояние, уменьшая их содержание в диффузионном соке. Общие преимущества от использования указанных схем состоят в стабилизации модуля упругости свекловичной стружки, повышении эффекта очистки при экстрагировании сахарозы, производительности диффузионной установки при переработке подпорченной свеклы на , улучшении фильтрации соков и сиропа, повышении качества и термоустойчивости соков, а также в подавлении жизнедеятельности микроорганизмов. М.И. Даишев предлагал подготавливать экстрагент его пересатурацией до 6,,8, это обеспечивает стерильность процесса, упрочнение стружки, препятствует переходу пектиновых веществ в диффузионный сок, увеличивает эффект очистки соков .