Исследование процесса термической обработки солода и создание специализированного обжарочного аппарата

• Автор: Любимов, Алексей Олегович
• Шифр специальности: 05.18.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 131 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Основные условные обозначения

Введение
Глава 1. Состояние вопроса. Способы получения специальных сортов солода и обзор известных конструкций аппаратов по производству специальных сортов солода.

1.1. Способы получения специальных сортов солода

1.2. Оценка качества солода при обжаривании.

1.3. Существующее технологическое оборудование для обжаривания солода

1.4. Новые направления в развитии техники для процесса обжаривания солода

1.5. Постановка задач исследования

1.6. Выводы по главе 1

Глава 2. Разработка аппарата барабанного типа периодического действия для обжаривания солода
2.1. Исследование процесса истечения струи в слой зернистого материала.
2.1.1. Исследования расширения струи в слое материала.
2.1.2. Влияние высоты слоя солода в аппарате на ширину профиля струи
2.2. Исследование работы газораспределительного устройства
2.2.1. Перепад давления в слое материала при движении воздуха через него в режиме фильтрации.
2.2.2. Гидравлическое сопротивление газораспределительного устройства.
2.2.3.Влияние расхода воздуха на гидравлическое сопротивление аппарата.
2.3. Выводы по главе 2
Глава 3. Кинетика процесса обжаривания солода.
3.1. Описание экспериментальной установки и результаты изучения физических свойств солода при обжаривании.
3.2. Методика исследования кинетики удаления влаги при обжаривании
3.3. Кинетика удаления влаги при термической обработке солода
3.4. Влияние времени процесса обжаривания на цветность солода
3.5. Методика оценки потери сухих веществ при обжаривании солода
3.6. Исследования изменения твердой основы материала в процессе обжаривания при различных температурных режимах
3.7. Выводы по главе 3.
Глава 4. Экспериментальное определение эффективной теплоемкости при обжаривании солода.
4.1. Описание экспериментальной установки и методика исследования
4.2. Определение изменения эффективной теплоемкости солода при обжаривании
4.3. Определение удельной теплоты парообразования и удельной теплоты, затрачиваемой на удаление твердой основы
4.4. Математическая модель процесса обжаривания солода
4.5. Выводы по главе 4
Основные результаты работы
Литература


Одним из основных процессов при производстве специальных СОЛОДОВ является процесс их обжаривания, в результате чего продукт приобретает своеобразный цвет и аромат. В настоящее время в российской промышленности используются специальные солода импортного производства, причиной этого является, отсутствие отечественного оборудования для их производства. Цели н задачи исследования. Целью диссертационной работы является проведение теоретических и экспериментальных исследований процесса обжаривания и разработка конструкции высокоэффективного обжарочного аппарата для получения специальных сортов солода. Научная новизна работы. Практическая ценность работы. На основании проведенных теоретических и экспериментальных исследований впервые предложена конструкция (патент РФ № 9) и разработана методика расчета гидродинамических и тепловых характеристик обжарочного аппарата,. Результаты диссертационной работы представлены на НТК профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников, инженеров и аспирантов по итогам НОТ СПБГУНиПТ, Санкт-Петербург, - гг. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, выводов, списка используемой литературы и приложений. Основная часть изложена на 6 страницах машинописного текста, содержит рисунка, 2 таблицы и 2 приложения. По материалам диссертации опубликовано 9 печатных работ, получен патент РФ на изобретение № 9№ от “Аппарат для термической обработки пищевых продуктов, преимущественно солода”. ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. Учитывая тенденции в пивоваренной промышленности к производству темных (специальных) сортов пива возрастает потребность в специальных солодах, которые наряду со светлыми сортами солода добавляются в темные сорта пива. Специальный солод используется в качестве добавки, для придания пиву определенного вкуса и цвета [6,,]. Из красящих веществ наиболее нежным солодовым вкусом и ароматом обжаренного солода обладают меланоидины и карамели. Продукты дегидратации сахара, полученные при высоких температурах обжаривания (около 5°С), имеют более грубый аромат, ярко выраженный пригорелый вкус. Поэтому пивоваренный жженый солод применяется в основном для придания темного цвета пиву, при этом доля его в засыпи зернопродуктов составляет 2 - % [,, 5]. Темные солода, предназначенные для производства темных сортов пива сушатся медленно и при повышенной температуре. Если солод недостаточно влажен, ароматические вещества и вещества, придающие полноту вкуса, не могут быть получены. Одновременно с ароматом образуются также вещества, окрашивающие сусло. Термическая обработка солода проводится при сравнительно высоких температурах, диапазон которых на практике широк - от 0°С до 0°С [7, , , , , , и др. При обжаривании в солоде протекают пирогенетические процессы, которые сопровождаются разрушением одних и созданием других веществ. Химические реакции, протекающие при термической обработке солода, очень разнообразны. Течение этих реакций, во многом, зависит от температуры продукта. Основные химические реакции протекают между продуктами расщепления углеводов и белков. Расщепление белков и растворение эндосперма создает больше возможностей для образования характерных веществ, которые обусловливают вкус, аромат и цвет темного солода. Они получаются в результате так называемой меланоидной реакции. Это красящие вещества красновато-коричневого цвета, которые наряду с другими красящими веществами, встречающимися в малых дозах, составляют основную часть красящих веществ солода. При меланоидной реакции карбонильная группа сахара реагирует с аминогруппой аминокислоты, и образуются продукты темно-коричневого цвета [,]. Летучие ароматические вещества, выделяющиеся при термической обработке, также разнообразны по химическому составу. Процессы, протекающие при обжаривании, мало изучены, однако то, что уже известно, дает возможность правильно строить технологический процесс. При обжаривании солода образуются продукты карамелизации. В зависимости от температуры, при которой солод обжаривается, он приобретает разнообразный привкус и аромат.