Кавитация зонасында ионды нанотехнологияны олданып бидай днін деу

Кіріспе

Қазақстан Республикасы ең ірі бидай дәнін өндірушісі болып табылады. Осыған байланысты тағам өнеркәсібінде бидай және оны өңдеуге дайындау маңызды рөл атқара-ды. Астық сақтау саласының негізгі мақсат-тары оны сақтауға жағдай жасап, ұзақ мерзім

ішінде сандық және сапалық шығын жасамай, тұтынушылардың сұранысын дақылдарға және оның әр түрлі ассортиментті өнімдеріне деген қажеттігін орындау болып табылады. Бұның бәрі сыртқы әсер беретін факторларға байланысты болады. Оларға температура, ылғалдылық, қоспа қалдықтары және сақтау жағдайлары жатады. Бұл факторлардың жа-ғымсыз әсерлері астықты орудан кейін өңдеу (партияларын қалыптастыру, тазарту, кептіру, салқындату) үдерістерін жүргізгенде және сақтау ережелерін бұзғанда байқалады [1].

Осыған байланысты астықты сақтау кезінде дәстүрлі дезинсекция құралдарын алмастыратын кавитация зонасында ионды нанотехнологияны қолдану туралы АТУ зерттеушілері жұмыстары пайда болды. Ионды қоспа қоршаған ортаны және сақталатын өнімді ластамайды [2].

Кавитация үдерісі (процесс) кезінде бидайдағы бактериялық флора кавитациялық көпіршіктің пайда болуына әсерін тигізеді. Бидай төмен қысымға түскен кезде ондағы сұйықтық қайнайды, ал ионды қоспаны жі-бергенде ондағы бактериялар кавитациялық көпіршікке айналып, өзіндегі және қоршаған кеңістіктегі қысымның әсерінен жарылады. Сол кезде клетка қабықшасы толықтай немесе жартылай бұзылады, ионды қоспа квантофизикалық процеспен бірге бактери-цидтік, ағарғыш әсер береді. Ол өңделген өнімнің сапасының жоғарылауына мүмкіндік туғызады. Өнімнің сапасы ионокавитатор қуаттылығына және өңдеу уақытына байла-нысты. Ионды кавитация зонасында өңдеу про-цесінде қысым 2ден 6 ати аралығында болады. Ионды қоспаны қысқанда жарылысқа потен-циалды энергияны алады, қысым жоғарылаған сайын энергия көбірек жинақталады [3].

Зерттеу объектісі мен әдістері

Зерттеу жұмыстары Алматы технология-лық университетінің тамақ және қайта өңдеу өндірісінің инновациялық технологияларын ғылыми-зерттеу лабораториясында жүргізілді.

Зерттеу объектісі ретінде Алматы облы-сында өсірілген күздік бидайдың «Богар»

сортынан сынамалар таңдалып алынған.

Тәжірбие жүргізу барысында кавитация зонасында бидай дәнінің сынамалары ионды ауалы қоспамен өңделді. Алынған сынама-ларды екі ион мөлшерімен 9000 және 64 000 ед/см3, екі кавитация параметрімен 2 және 6 ати, екі өңдеу уақытымен 5 және 20 минут өңдедік:

1-ші нұсқа - 64 000 ед/см3 6 ати 20 мин;

2-ші нұсқа - 64 000 ед/см3 6 ати 5 мин;

3-ші нұсқа - 9 000 ед/см3 6 ати 20 мин; 4-ші нұсқа - 9 000 ед/см3 6 ати 5 мин; 5-ші нұсқа - 64 000 ед/см3 2 ати 20 мин; 6-ші нұсқа - 64 000 ед/см3 2 ати 5 мин; 7-ші нұсқа - 9 000 ед/см3 2 ати 20 мин; 8-ші нұсқа - 9 000 ед/см3 2 ати 5 мин.

Тәжірбие жүргізу барысында бидай дәні-нің сапа көрсеткіштерін мемлекеттік стандарт-тар және соңғы үлгідегі аспаптарды қолдану арқылы анықтадық. Ионды кавитационды қон-дырғыда бидай дәні өңделді. Ион мөлшерін аз габаритті МАС – 01 аэроион есепшісі арқылы анықталды. Кавитация зонасында өңделген жә-не бақылау бидай дәнінің технологиялық көр-сеткіштері Алматы технологилық университе-тінің «Тағам қауіпсіздігі» лабораториясында «Инфралюм» ФТ-10 құрылғысында анықталды. Ал тұқымдық көрсеткіштері «Астық өнімдерін өңдеу технологиясы» кафедрасында және МЕМСТ 12038-84 әдісімен анықталды [4].

Нәтижелер және оларды талдау

Кавитация зонасында ионды ауалы қоспамен өңделгенге дейінгі және кейінгі келесі көрсеткіштер анықталды: ылғалды-лығы, құрғақ заттағы ақуыз мөлшері, Зелень индексі, қаттылығы, шикі желімше мөлшері, крахмал, өнгіштігі, өсу энергиясы анықталды. Алынған зерттеудің нәтижелері 1 кестеде көрсетілген.

1 кесте – Кавитация зонасында ионмен өңделген бидайдың көрсеткіштеріне әсері

Тәжірибе нұсқасы	Бидайдың технологиялық және тұқымдық көрсеткіштері
	Ақуыз, %	Шикі желімше, %	Крахмал, %	Зелень индексі, мл	Деформациян ың меншікті жұмысы, кДЖ	Қаттылы-ғы, ҚИ	Өсу энергиясы, %	Өнгіш-тігі, %
Бақылау	14,32	29,31	59,67	51,23	372,04	76,64	80	88
1	13,99	28,92	60,54	52,17	360,57	70,38	87	93
2	14,12	29,54	60,51	52,39	376,70	74,99	90	95
3	14,00	28,37	60,79	48,41	371,76	73,69	88	95
4	13,95	28,55	60,41	47,64	373,99	76,43	88	94
5	14,16	29,18	60,36	52,34	380,35	72,45	86	92
6	14,47	30,18	59,94	53,02	401,93	69,18	87	96
7	13,81	28,08	60,50	47,47	375,94	73,18	87	95
8	13,78	27,94	60,70	45,98	375,30	73,86	85	92

Ауылшаруашылығында ақуызды өндіру ең негізгі мәселе болып табылады, сондықтан бидайдың сапасын анықтауда ақуыз ең негізгі көрсеткіш болып табылады. Ақуыз ағзалар тіршілігінде олардын құрылысы дамуы мен зат алмасуына қатысуы арқылы әр алуан өте маңызды қызмет атқарады. Адам осы заттағы өз сұранысын бидайдан дайындалған тағам өнімдері есебінен маңызды дәрежеде қанағаттандырады [5].

Барлық тәжірибе нұсқасы бойынша ақуыз 13,78-ден 14,47% аралығында өзгеріп отырды. Бидайды 1-ші нұсқа бойынша 64 000 ед/см3 ион концентрациясымен, 6 ати кавитация параметрімен 20 мин өңдегенде ақуыз мөлшері 13,99% болды, яғни бақылаумен салыстырғанда төмендеді. Ал 2-ші нұсқа бойынша 5 мин өңдеген кезде ақуыз мөлшері 14,12% болды. Бидайды 6-шы нұсқа бойын-ша 64 000 ед/см3 ион концентрациясымен, 2 ати кавитация параметрімен 5 мин өңдегенде ақуыз мөлшері 14,47 % болды, яғни бақы-лаумен салыстырғанда жоғарылады. Бидайды 3-ші нұсқа бойынша 9000 ед/см3 ион концентрациясымен, 6 ати кавитация пара-метрімен 20 мин өңдегенде ақуыз мөлшері 14,00% болды, яғни бақылаумен салыстыр-ғанда төмендеді. Ал бидайды 4-ші нұсқа бойынша 5 мин өңдегенде ақуыз мөлшері 13,95% болды. Бидайды 8-ші нұсқа бойынша 9000 ед/см3 ион концентрациясымен, 2 ати кавитация параметрімен 5 мин өңдегенде ақуыз мөлшері 13,78 % болды.

Барлық тәжірибе нұсқасы бойынша шикі желімше мөлшері 28,08-ден 30,18 % аралығында өзгеріп отырды. Бидайды 1-ші нұсқа бойынша 64 000 ед/см3 ион концентра-циясымен, 6 ати кавитация параметрімен 20 мин өңдегенде шикі желімше мөлшері 28,92% болды, яғни бақылаумен салыстырғанда төмендеді. Ал 2-ші нұсқа бойынша 5 мин өңдеген кезде шикі желімше мөлшері 29,54% болды. Бидайды 6-шы нұсқа бойынша 64 000 ед/см3 ион концентрациясымен, 2 ати кавитация параметрімен 5 мин өңдегенде шикі желімше мөлшері 30,18% болды. Бидайды 3-ші нұсқа бойынша 9000 ед/см3 ион концент-рациясымен, 6 ати кавитация параметрімен 20мин өңдегенде шикі желімше мөлшері 28,37% болды, яғни бақылаумен салыстыр-ғанда төмендеді. Ал бидайды 4-ші нұсқа бойынша 5 мин өңдегенде шикі желімше мөлшері 28,55% болды. Бидайды 8-ші нұсқа бойынша 9000 ед/см3 ион концентрация-сымен, 2 ати кавитация параметрімен 5 мин

өңдегенде шикі желімше мөлшері 27,94% болды.

Бидай дәні крахмалды өсімдік шикізат-тар тобына жатады және оның құрамында крахмал көп кездеседі. Біз жүргізген зерттеулерде барлық нұсқалар бойынша крахмалдың массалық үлесі 59,94 және 60,79% аралығында өзгеріп отырды. Бидайды кавитация зонасында ион концентрациясымен өңдегенде барлық нұсқа бойынша крахмал мөлшері бақылаумен салыстырғанда көбейді.

Барлық тәжірибе нұсқасы бойынша Зелень индексі мөлшері 53,02-ден 47,64 мл аралы-ғында өзгеріп отырды. Бидайды 3-ші, 4-ші, 7-ші және 8-ші нұсқалар бойынша 9000 ед/см3 ион концентрациясымен өңдегенде Зелень индексі бақылаумен салыстырғанда төмендеді.

Барлық тәжірибе нұсқасы бойынша де-формацияның меншікті жұмысы мөлшері 360,57-ден 401,93 Дж аралығында өзгеріп отырды. Бидайды 1-ші нұсқа бойынша 64 000ед/см3 ион концентрациясымен, 6 ати кавитация параметрімен 20 мин өңдегенде деформацияның меншікті жұмысы мөлшері 360,57% құра-ды және бидайды 3-ші нұсқа бойынша 9000 ед/см3 ион концентрациясымен, 6 ати кавитация параметрімен 20 мин өңдегенде деформацияның меншікті жұмысы мөлшері 371,76% құрады, яғни бақылаумен салыстыр-ғанда төмендеді. Ал басқа нұсқалар бойынша деформацияның меншікті жұмысы мөлшері бақылаумен салыстырғанда жоғарылады.

Барлық тәжірибе нұсқасы бойынша қаттылығы мөлшері 69,18-ден 76,43 ҚИ аралығында өзгеріп отырды. Барлық тәжірибе нұсқасы бойынша қаттылығы мөлшері бақылаумен салыстырғанда төмендеді.

Барлық тәжірибе нұсқасы бойынша өсу энергиясы бақылаумен салыстырғанда жоға-рылады.

Барлық тәжірибе нұсқасы бойынша өнгіштігі бақылаумен салыстырғанда жоға-рылады.

1 кестеден көріп отырғанымыздай ион концентарциясы жоғары, кавитация пара-метрі жоғары және өңдеу уақыты төмен бол-ған кезде бидай дәнінің технологиялық көр-сеткіштері жақсарады. Ионмен өңдеу уақыты жоғарылағанда және төменгі режимдік пара-метрде бидай дәнінің технологиялық көрсет-кіштері төмендейтіндігі байқалады. Кавитация зонасында ионмен өңделген барлық нұсқа бойынша бидай дәнінің тұқымдық көрсеткіш-тері жоғарылайды.

Қорытынды

Бидайды 64 000 ед/см3 ион концентра-циясымен, 6 ати кавитация параметрімен 20 мин өңдегенде ақуыз мөлшері азайды, шикі желімше жоғарылады, деформацияның мен-шікті жұмысы төмендеді.

Кавитация зонасында ионмен өңделген бидай сынамаларының нұсқасы бойынша бақылаумен салыстырғанда ақуыз 0,15-0,54 % азаяды, шикі желімше 0,87-1,23% төмендейді, крахмал 0,85-1,12% жоғарылайды, Зелень ин-дексі 1,79-3,59 мл жоғарылайды, деформация-ның меншікті жұмысы 11,47-28,89 Дж жоға-рылайды, қаттылығы 7,46-0,21 ҚИ төмен-дейді. Ал өсу энергиясы 10-5% жоғарылайды, өнгіштігі 8-4% жоғарылайды.

ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ

• 1.    Ізтаев Ә.І., Нәлеев О.Н., Кизатова М.Ж. және т.б. Өсімдік шаруашылығының өнімдерін

  өңдеу және сақтау. –Алматы: ЖШС РПБК «Дәуір», 2011. -416 б.

• 2.    Маемеров М.М., Кулажанов К.С., Изтаев А.И. Ионоозонная технология в производстве зернопродуктов. – Алматы: НИЦ «Fылым», 2001. - 214с.

• 3.    Асангалиева Ж.Р., Изтаев А.И., Маемеров М.М. Повышение эффективности борьбы с вредителями хлебных запасов с применением ионоозонной нанотехнологии в зоне кавитации. /Материалы международной научнопрактической конференции «Инновационные развитие пищевой, легкой промышленности и индустрии гостеприимства». 17-18 октября 2013 года. -С. 215-217.

• 4.    СТ РК 12038-86. Бидайдың өсу энергиясы мен өнгіштігін анықтау.

• 5.    Казаков Е.Д., Кретович В.Л. Биохимия зерна и продуктов его переработки. -М.: Агропромиздат, 1989. -368 с.