Шырын ндіруде ауынны реологиялы асиеттерін зерттеу

Кіріспе. Қазақстан Республикасы бақша ешмдерш ecipy жаFынан - адресе кауыннын баFалы сорттарын ecipyдeн алдыцFы орын-дарда кeлeдi. Кауыннын танамдык баFалылы-ғы, ең алдымен оның құрамында қанттың кептшпмен, ал дэмд1к жаFынан алсак сахара-зоның барлығымен бағаланады.

Құрамында қанты көп сорттарға жаз айларында пiceтiндepi кipeдi-12-19%, ал кYЗдiк сорттарыныц курамында-9-11 % кант болады. Сондай-ак кауында крахмал, тал-шықтар, пектиндік заттар, С витамині (20 мг % дейін), В тобының витаминдері, темір, фолилiк жэне никотиндiк кышкылдар, мине-ралды туздар бар.

Оныц органолептикалык жэне текс-туралык паpамeтpлepiн талапка сэйкес тeндipiп, сондай-ак таFамдык жэне eмдiк каcиeттepiн сақтай отырып қауыннан жаңа өнімдер алу, қазіргі кезеңдегі перспективалық бағыттың бірі болып табылады. Қауын өнімдерінің сақталу уақыты аз болғандықтан, оның сақталу уақытын ұзарту мақсатында жаңа принциптер курастыру кажeттiлiгi туындайды.

Зерттеу әдістері және нысандары

Зерттеу нысаны қауын бөліктерінің деформациялануын icкe асыратын экспери-менталды стенд және алынатын нәтижелер болып табылады. Кауын мен карбызды қарқынды өңдеу арқылы ұзақ сақталатын (шырындар, сусындар, джемдер, мармелад, повидло және т.б.), сапасы жоғары өнімдер алуға болады. Барлық осы табиғи өнімдер жоғары сұранысқа ие болғандықтан, олардың аукымын кецейту кажeттiлiгiнe экeлeдi [1].

Осылайша, уcынылFан жумыс кауын және қарбыз өнімдерінің қабығынан тазалауға аpналFан жабдыктарды дамытуга кeздeлгeндiк-тен, шырын алу үшін жаңа жабдықты құруға аpналFандыктан, eзeктi болып табылады.

Зерттеу эдicтepi - эксперименталды жэне экcпepимeнталды-нэтижeлiк болып табылады. Алайда, кауын мен карбыздыц физикалык-механикалык каcиeттepiнiц ке-лeмдi деформациялану барысында езгеру зандылыктарын зерттеу бойынша кептеген шешілмеген сұрақтар бар және қауын мен қарбызды өңдеудің технологиялық схемасын курастыру кажет.

Қауынның қатты қабығы бар, ол келесі құрылымдық элементтерді қамтиды: тұқымы, шырын жасушаларынан тұратын топтамалар. Жидекті қысу арқылы бұзу, шырын алудың бYкiл эдicтiк сипаттамаларын тусшуге мYм-кiндiк бepeдi. Жазык паpаллeльдi плиталар-дыц арасында оpналаcтыpылFан жидек, олар- дын жакындауынын эсершен деформация-ланады. Суйыктыкка толы кауыннын жумсак бeлiгi сырткы кабыкка кысым кepceтeдi, ол күрделі қысым алады. Жидек алғашқы пiшiнiн eзгepтeдi жэне сопактанады. ^ысым-ды алғанда жидек өзінің пішінін қалпына келтіруге тырысады. Қауынның құрамында бағалы қоректік, дәмдік және бояғыш заттар кеп, олар катты кабыктын iшiндe орналаскан.

Зерттеу нәтижелері және оларды талқылау

Зерттеу нәтижесінде қауын бөліктеріне қысым шамасын арттырғанда шырынның бөлінуі жоғарылайтыны және ол тәуелділік дәрежелік сипатына байланысты екендігі анықталды. Қауынның жұмсақ бөлігін алып оларды шыpынFа айналдыру, шикiзатын та-ғамдық ресурстарын толығырақ пайдалануға, өнімдердің сапасын жақсарту үшін мүмкіндік береді. Қауыннан шырын өндіруге арналған технологиялық жабдықтың жаңа түрін курастыру пpeccтeлeтiн массанын дефор-мациялану шарттарына байланысты. Дефор-мациялану жылдамдыFына манызды фактор -үлес қуаты (және осыған байланысты суспензия cалмаFы), демек баFалау критерий-лepiнiн бipi- ешмнщ сапасына байланысты. Прессті бөлек бір объекті ретінде қарастыруға болады. Оньщ курамына кipeтiн пpeccтeйтiн жұмыс органы шнек пен мезга, олар бірігіп cepпiмдi-туткыp-плаcтикалык орган peтiндe эрекет eтeдi. Осындай тэciл пресс жумысы-нын математикалык модeлiн куpаcтыpуFа мүмкіндік береді. Күш, жылдамдық пен жумыс органынын геометриялык параметр-лері арасында қарымқатынас орнатуға, демек пресстің рационалды конструкциясын құруға бастапқы деректерді алу мүмкіндігін береді. Жүйенің физикалық қасиеттері берілген қысым режимдері бойынша деформациялауда жаcалынFан экспериментер нэтижeлepi бо-йынша алынады. Зepттeулepдi талдау нэ-тижесі бойынша, мезганы пресстеу этаптарға бeлiнeдi, ол жумыс органдарынын тарапынан механикалык эсерлерге байланысты. СыFы-лып алынған сұйықтықтың шығымы көптеген фактоpлаpFа байланысты, онын iшiндe YPДic-тің ұзақтығы соңғы орында емес. Пресстеу барысында қысымды біртіндеп 1,4 МПа жеткізу жэне осы кысыммен жылдам эсер ету тен нэтижелер бepмeйдi. Пресстеу ете кYpдeлi Ypдic, оған көптеген зерттелмеген факторлар әсер етеді [2]. Сондыктан алынган суйыктыктын сапасын жаксарту максатында пресстеу курылгысынын, конструкциясын жeтiлдipу ушн, эp-тYpлi деформация жаFдайлаpында массасыныц жаFдайын карастыру кажет.

Сонымен қатар, әр түрлі реологиялық моделдер материалды қысу үрдісінде сусымалы тұтқырлығын ескермейді, себебі материалдың ығысу ағыны үрдісіне әсері туралы мәліметтер аз болады. Айтылған себептер релаксация Ypдiciн жэне кауыннын жумсак бeлiгiнiн cыpFымалылыFын зерттеуге экeлeдi.

Кауын бeлiктepiнiн деформация Ypдiciн зерттеуге эксперименталды стенд курас-тырылды (сурет 1), ол статикалык жэне дина-микалык жYктeмe кeзiндe массанын компрес-сиондық қасиеттерін анықтау үшін қауын бөліктерінің деформациялануына мүмкіндік бepeдi. Yлгiнi органикалык шыныдан жа-салған жабық цилиндрде орналастырдық, органикалық шыныға сыртынан шкала енгіздік. Цилиндрдің төменгі жағы електен тұрады. Електің өлшемдері реалды престің торламасына сэйкес кeлeдi. Пуансон жылдам-дығын тиристорлық реттегіш арқылы eзгepттiк, токтын кYшiн ауыстырып-коскыш арқылы арттырып немесе азайтуға болады. Жылдамдықты 0,05; 0,1; 0,15 м/с диапазоныныда өзгерттік. Қысу дәрежесін және пуансонның циклдік жүктемесін реттеу үшін токпен шарнирлі жалғанған, ол 10, 20, 30см қадамдық жұмыс барысын қамтамасыз етеді. Қысым мөлшерін тиристорлық датчик арқылы өлшедік. Қысым датчигін градиурлеу гидравликалык прессте жYpгiзiлдi. Экспери-менталды зерттеулерді өңдеу нәтижесінде шырын шыFыcынын кысымнан жэне дефор-мацияның циклына байланысының қисық сызыктары алынды, сондай-ак жYктeмe релаксациясының қисық сызықтары алынды. 2 суретте кepceтiлгeндeй кауын бeлiктepiн сыгуда кысым шамасы ескен сайын, тэуел-дiлiк сипаты орын алады. Бул кeлeciдeй тYciн-дipiлeдi, жазык паpалeлдi аумакта кeлeмдi дефомациялауда қысым массаның көлеміне біркелкі әсер етеді, нәтижесінде шырынның бeлiнуi артады.

Қысымның төмен мәндерінде, мысалы 0,5 МПа шамасында шырынның бөліну баяу артады, ал 0,5 -1,25 МПа аpалыFында кысым жоFаpылаFанда шырыннын бeлiнуi макси-малды мәнге жетеді, соңғы учаскеде шырыннын бeлiнуi нольге умтылады.

Мундай тэуeлдiлiк кeзiндe, салыстыр-малы темен кысымда жидектердщ дефор-мациясы жэне бос кeнicтiктi толтыру жYpeдi.

^ысымнын одан эpi артуына байла-нысты жидектердің қабығы мен клеткалары бұзылады, шырынның шығуы өте жоғары. 1,25 МПа–дан жоғары қысымда қисық сызықтың соңғы аумағында шырынның шығуы төмендейді, себебі жидектердегі шырын мұндай қысымда толығымен сығылып бітеді. Сығындының ылғалдылығы осылайша ең төмен мәнге жетеді. Қысымға байланысты шырынның бөлінуі 2 суретте көрсетілген.

Сурет 1 - Қауын бөліктерінің деформациялануын іске асыратын эксперименталды стенд

Белгілеулер: 1-жидектер: 2-поршень; 3-итермелегіш; 4-кривошип; 5-диск; 6-торлама; 7-шырын; 8-поршеннің орналасуын көрсететін

құрылғының шкаласы; 9-ауқымды күшті көрсететін құрылғының шкаласы; 10- органи-калық шыныдан цилиндр.

Сурет 2 - Қысымға байланысты шырынның бөлінуі

Қорытынды

ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ