Разработка и научное обоснование способа производства пищевых текстуратов в экструдере с динамической матрицей

• Автор: Глухов, Максим Алексеевич
• Шифр специальности: 05.18.12, 05.18.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 242 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава. Анализ современного состояния теории, техники и технологии производства пищевых текстуратов

1.1. I Основы теории и обзор технологий растительных текстуратов

1.2. Краткий обзор экструзионной технологии, экструдеров и их

формующих устройств

1.3. Основные компоненты экструдируемого сырья, их физикохимические изменение при экструзии.

1.4. Анализ существующих математических моделей процессов,

происходящих в формующем канале экструдера.

1.5. Анализ литературного обзора и задачи исследования.

Г л а в а 2. Анализ объекта исследования зерновой смеси пшеницы

и фасоли.
2.1. Выбор компонентов модельной зерновой смеси
2.2. Оптимизация состава рецептурной смеси.
2.3. Исследование зерновой смеси методами термического
анализа
2.4. Исследования реологических характеристик расплава зерновой смеси в формующем канале матрицы экструдера
Г л а в а 3. Экспериментальные исследования процесса получения
текстуратов в экструдере с динамическим формующим устройством
3.1. Экспериментальная установка и методика проведения эксперимента .
3.2. Исследование конструктивных и технологических параметров
процесса динамического формования
Глава 4. Математическое моделирование течения реологической
жидкости в конической кольцевой щели
4.1. Модель течения вязкой среды в конической кольцевой щели.
4.2. Течение в трубе круглого сечения
4.3. Течение через плоский щелевой канал.
4.4. Течение ньютоновской жидкости через кольцевой капал
4.5. Течение степенной жидкости через кольцевой канал
4.6. Течение реологической жидкости через конический кольцевой канал.
4.7. Осесимметричное течение между внутренней конической по
верхностью фильеры матрицы и внешней вращающейся поверхностью конуса.
4.8. Анализ результатов моделирования течения реологической
жидкости через коническую кольцевую щель
Г л а в а 5. Комплексная оценка качества пищевых экструдированных текстуратов и обоснование технологии производства.
5.1. Введение комплексного показателя интенсивности экструзионной обработки
5.2. Исследование качественных показателей пищевых текстуратов
5.2.1. Водопоглотитсльная способность.
5.2.2. Химический состав
5.2.3. Макро и микроструктура
5.2.4. Реологические свойства.
5.3. Определение микробиологических показателей, биологической и пищевой ценности
5.4. Определение ароматических веществ в нативной фасоли и
экструдатах методом пьезокварцевого микровзвешивания
Г л а в а 6. Разработка способа производства экструдированных продуктов и новых конструкций формующих устройств
6.1. Разработка способа производства экструдированных продуктов
6.2. Разработка линии производства экструдированных продуктов
6.3. Разработка конструкции экструзионной матрицы для одновременного получения разноцветных экструдатов
6.4. Разработка конструкции динамического формующего устройства экстру дера
6.5. Разработка методики инженерного расчета динамической
матрицы.
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ.
ЛИТЕРАТУРА


Характер и глубина изменений, их влияние на качество продукции зависят от параметров процесса экструзии температуры, давления, влажности сырья, частоты вращения и геометрии рабочих органов, а также формы и геометрических размеров формующего узла экструдера. В зависимости от температуры продукта перед матрицей и влажности исходной смеси различают три вида экструзии табл. Таблица 1. Теплая . Горячая . Для холодной экструзии характерно только механическое воздействие рабочих органов экструдера на продукт без изменения его внутренней структуры и свойств производство макаронных изделий, конфет, батончиков, кондитерских изделий. Теплая экструзия предусматривает наряду с механическим воздействием подвод тепла посредством внешних обогревателей. С ее помощью получают полуфабрикаты сухих завтраков, высушенные до влажности 8. В таком виде они имеют большие плотность, прочность и могут храниться в течение длительного времени. Для приготовления сухих завтраков с нежной, хрустящей структурой их погружают на . С растительное масло или обрабатывают горячим воздухом , , , . С помощью горячей экструзии получают готовые к употреблению продукты питания типа готовых сухих завтраков, которые не требуют дополнительной обработки. При этом возможно производство текстурированных продуктов на основе растительного и животного белка. В режиме горячей экструзии глобулярная структура белка переходит в фибриллярную, более усвояемую организмом человека и животных , . В процессе горячей экструзии пищевое сырье подвергается фазовым превращениям из хрупкого стекловидного в высокоэластичное, а затем в вязкотекучее состояние. Основная технологическая машина для производства экструдированных продуктов экструдер, состоящий, как правило, из нескольких основных узлов корпуса, оснащенного нагревательными и охлаждающими элементами, рабочего органа шнека, диска, поршня, размещенного в корпусе, профилирующей матрицы, узла загрузки перерабатываемого продукта, силового привода, системы задания и поддержания температурного режима и других контрольноизмерительных и регулирующих устройств 1,9, , , , 1, 5, 6. Наибольшее распространение в промышленности получили шнековые экструдеры. В экструдере, захватывая исходный продукт, шнек перемещает его от загрузочного устройства вдоль корпуса. При этом продукт сжимается, разогревается, пластифицируется и гомогенизируется. Различают следующие технологические зоны но длине экструдера загрузочная, сжатия, гомогенизации и предматричиая зоны. Двухшнековые экструдеры выпускает большое количество российских и зарубежных фирм. Некоторые производители оборудования отмечают, что отдельные экструдеры и комплексные технологические линии к ним разработаны специально для производства пищевых текстуратов. Так, итальянская фирма Рауап 8. А. предлагает линию для производства модифицированной муки и крахмалов из различного сырья рис, соя, кукуруза, овес, просо, пшеница, сорго, банан, маниок и картофель. Линия включает следующие традиционные технологические операции подготовка рецептурных компонентов, экструдирован ие и резка экстру дата на гранулы, сушка гранул в печи, помол гранул, внесение добавок и упаковка. Рис. Экструдер v . Рис. Причем из всего широко модельного ряда экструдеров фирмы v . Компания i xi ii предлагает экструдеры рис. Фирма ООО ВЭС г. СанктПетербург специализируется на разработке, изготовлении и наладке пищевого экструзионного и сопутствующего оборудования. Установка ВЭСЭУ2 рис. Украинская компания Экко производит экструдеры Е0, Е0, Е0, Е1 ООО для получения растительных белковых текстуратов производительностью от 0 кгч. Продукт является результатом дробления и рассева экструдированных гранул и может быть различным по размеру от 2 до 8 мм. Компания Рго США предлагает технологически линии рис. Может предлагаться как продукт для вегетарианцев и постящихся людей. Основным преимуществом технологии Рго по производству соевых текстуратов является возможность перерабатывать соевые бобы, а не муку, что значительно повышает рентабельность производства. Рис.