Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий @vestnik-vsuet
Статьи журнала - Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий
Все статьи: 2777
Исследование процесса биотрансформации сахарозосодержащего сырья с целью получения изомальтулозы
Статья научная
Изучен процесс биотрансформации сахарозосодержащего сырья изомальтулозосинтазой бактерий рода Erwinia с целью получения изомальтулозы - натурального сахарозаменителя. Для получения изомальтулозы использовали тростниковый сахар-сырец, свекловичную мелассу и сироп сахарного сорго. Установлено, что тростниковый сахар-сырец может выступать в качестве субстрата в ферментативной реакции биотрансформации наряду с чистой сахарозой. Выход изомальтулозы при трансформации сахара-сырца был сопоставим с контролем и составил 97 % за 3,5 ч при оптимальных условиях изомеризации (рН 6,0, 30 ºС, дозировка фермента 5 Е/мг сахарозы). Научно обоснованы причины снижения степени трансформации мелассы, сиропа сахарного сорго. Исследовано влияние несахаров, сопровождающих основные сахарозосодержащие субстраты - тростниковый сахар-сырец, мелассу, сироп сахарного сорго, при их биокаталитическом превращении. Доказано ингибирующее воздействие ионов металлов (алюминий, железо), анионов неорганических кислот (нитратов, хлоридов, фосфатов), аминокислот (серин, аспарагиновая кислота), органических кислот (лимонная, уксусная кислоты) на процесс биотрансформации чистой сахарозы. Снижение степени изомеризации сахарозы в присутствии исследуемых несахаров наблюдалось в пределах от 50 до 65 % по сравнению с контролем. Активирующее воздействие на изомальтулозосинтазу и, как следствие, выход изомальтулозы установлено для солей кальция и марганца в виде их сульфатов. Введение данных компонентов в раствор чистой сахарозы приводило к увеличению выхода изомальтулозы на 30,5 и 13,2 % соответственно. Полученные данные будут положены в основу исследований по оптимизации процесса биотрансформации различных источников растительного сырья, богатых сахарозой, с целью получения изомальтулозы.
Бесплатно
Исследование процесса вакуум-сублимационной сушки бактериальных концентратов
Статья научная
Исследованы процессы кинетики замораживания и вакуум-сублимационной сушки бактериальных концентратов с использованием протекторных сред. Предложены оптимальные параметры проведения процесса.
Бесплатно
Статья научная
Представлены результаты исследований пищевой ценности выпускаемой продукции. Выявлены основные направления использования бактериальных концентратов в мясной отрасли. Приведен анализ используемых стартовых культур. Проанализирован ассортимент продукции, выпускаемой с использованием бактериальных концентратов. Показано, что внедрение инновационных технологий производства позволит динамично развиваться не только крупным, но и мелким предприятиям, что создаст предпосылки для роста российского рынка мясных продуктов. Доказана экономическая эффективность методов обработки исследуемых препаратов. Обоснована актуальность разработки технологии производства сухих бактериальных концентратов с использованием криозамораживания. Предложен комплексный подход к созданию конкурентоспособных отечественных технологий и оборудования для криозамораживания и сублимационного обезвоживания за счет использования гранулирования для интенсификации внутреннего тепло- и массопереноса, уменьшения удельных энергозатрат за счет применения комбинированной системы хладоснабжения. Приведены результаты исследования кинетики процесса замораживания с использованием традиционного способа и криозамораживания. Предложены рациональные параметры процесса криозамораживания. Рекомендован оптимальный состав криопротекторной среды. Проведены исследования процесса вакуум-сублимационного обезвоживания бактериального концентрата в слое и гранулированном виде. Научно подтверждено, что применение гранулирования и криозамораживания позволяет увеличить количество жизнеспособных микроорганизмов в бактериальном концентрате, сократить время высушивания. Предложены рациональные режимы вакуум-сублимационного обезвоживания. Указаны пути снижения брака перерабатываемой продукции и повышения эффективности производственных мощностей. Приведены качественные показатели сухих бактериальных концентратов. Полученные результаты позволят проводить инженерные расчеты и проектирование оборудования для криозамораживания и вакуум-сублимационных установок с различными способами энергоподвода.
Бесплатно
Статья научная
Одним из наиболее распространенных пороков сгущенного молока с сахаром является неоднородность его консистенции «засахаривание». Указанный порок обусловлен наличием крупных кристаллов лактозы в продукте. Кристаллы лактозы размером до 10 мкм органолептически не ощущаются. Более крупные кристаллы придают неоднородность консистенции, которая может оцениваться как «мучнистая», «песчанистая», «хруст на зубах» Крупные кристаллы образуют кристаллический осадок на дне банки или промышленной тары в виде толстого слоя. Промышленная переработка продукта с нарушенным процессом кристаллизации приводит к поломкам дорогостоящего оборудования на кондитерских фабриках, что сопровождается большими убытками. Одним из факторов, оказывающих существенное влияние на процесс кристаллизации лактозы, является скорость охлаждения продукта. Необходимым условием обеспечения однородности консистенции продукта является вакуумное его охлаждение. Для этой цели в молочно-консервной промышленности применяют вакуумные кристаллизаторы фирмы «Виганд» производства Германии. Однако в последние годы выпуск их прекращен. ФГБНУ «ВНИМИ» разработал «Исходные требования для разработки отечественного вакуумного кристаллизатора», по которым был изготовлен промышленный образец. Испытания изготовленного вакуум-кристаллизатора в линии по производству сгущенного молока с сахаром показали, что охлаждение продукта в отечественном вакуум-кристаллизаторе гарантирует получение готового продукта с микроструктурой, удовлетворяющей требованиям ГОСТ Р 53436–2009 «Консервы молочные. Молоко и сливки сгущенные с сахаром». Проведенные исследования свидетельствуют о том, что средний размер кристаллов лактозы в сгущенном молоке с сахаром, охлажденном на отечественном кристаллизаторе, составляет 6.78 мкм. Гранулометрический состав кристаллической фазы продукта, охлажденного на вновь разработанном вакуум-кристаллизаторе полностью идентичен гранулометрическому составу продукта, охлажденному на вакуум-кристаллизаторе фирмы «Виганд».
Бесплатно
Исследование процесса нейтрализации бромсодержащих систем фталатного типа
Статья научная
Рассмотрены особенности заключительных стадий процесса получения бромсодержащих систем фталатного типа. Выявлены факторы, оказывающие влияние на качество целевого продукта, по которым составлен и реализован план эксперимента. В качестве факторов, влияющих на процесс, выбраны: А - температура, К; В - продолжительность нейтрализации, ч; С - массовая доля нейтрализующего агента, %; D - отношение использованной массы нейтрализующего агента к его расчетной массе по кислотному числу реакционной массы. С помощью графического редактора проведена обработка кривых, характеризующих зависимость функции отклика от различных факторов. Проведен анализ полученных кривых, свидетельствующий о наличии экстремумов и точек перегиба, соответствующих минимальному кислотному числу. Сравнение расчетных и экспериментальных данных показало, что ошибка результата, полученного по регрессионному уравнению, составляет не более 10%. С помощью балансовых расчетов установлено, что реализация процесса нейтрализации бромсодержащих систем фталатного типа без растворителя позволит снизить потери в 3-5 раз. Выявлены оптимальные условия, обеспечивающих низкое кислотное число целевого продукта после нейтрализации: температура нейтрализации 315 К, продолжительность нейтрализации 0,5 ч, концентрация гидроксида калия в водном растворе 11 мас. %, избыток нейтрализующего агента на моль расчетного 2,44 моль/моль. Доказано, что ведение процесса без растворителей оказывает положительное влияние как на технологические, так и на экономические показатели.
Бесплатно
Исследование процесса охлаждения крови крупного рогатого скота
Статья научная
Совершенствование техники и технологии по переработки вторичного сырья мясной промышленности является актуальной задачей. Одним из важнейших методов, при переработке крови крупного рогатого скота (КРС) является воздействие низких температур, применяемое как для консервирования крови посредством замораживания, так и ее концентрирование методом вымораживания влаги. В связи с этим в статье рассматривается исследование процесса охлаждения крови КРС, позволяющее наиболее полно произвести оценку процессов и явлений, протекающих в крови под воздействием низкой температуры. Рассмотрены особенности исследования процесса снижения температуры, базирующийся на основных положениях термического анализа. В результате проведения эксперимента получены зависимости, отражающие характер изменения температуры образца крови КРС и эталонного элемента, позволяющие с достаточной точностью регистрировать особенности фазовых явлений, наблюдаемых в указанной биотехнологической среде. Показано, что кристаллизация влаги в крови, являющейся сложным многокомпонентным раствором, обусловливается наличием эвтектических соединений, возникающих при снижении температуры и выделении воды в виде чистого льда. Руководствуясь температурными зависимостями, получили информативные данные о необходимом энергетическом потенциале для реализации процессов охлаждения и замораживания. Объяснены особенности механизма замораживания льда в исследуемой крови с точки зрения молекулярно-кинетической теории движения молекул. Проведенные исследования позволили определить энергию активации процессов кристаллизации влаги в исследуемой крови крупного рогатого скота.
Бесплатно
Исследование процесса приготовления филе куриного по технологии sous-vide (су-вид)
Статья научная
Для определения продолжительности процесса тепловой обработки от температуры греющей среды (воды) и толщины слоя исходного образца по технологии sous-vide (су-вид) было выбрано филе куриное. Были построены и проанализированы графики зависимости: температуры в центре образца филе куриного от продолжительности процесса тепловой обработки при температурах греющей среды (воды) 60, 70 и 80?С; температуры в центре образца филе куриного от продолжительности процесса тепловой обработки при толщине образца 0,5; 1; 2 см. Даны рекомендации по выбору оптимального температурного режима и толщины слоя филе куриного для приготовления по технологии sous-vide (су-вид) При температуре воды в рабочей камере термостата 60 ?С нельзя достичь внутри образца продукта температуры готовности 68-70 ?С, даже после 5ти минутной выдержки, поэтому есть вероятность наличия вредных микроорганизмов в готовом продукте. При температуре воды в рабочей камере термостата 80 ?С происходит интенсивный нагрев филе куриного до температуры готовности, однако продукт остается сырым из-за малой продолжительности процесса, при дальнейшей выдержке продукт нагревается до более высоких температур 78-79 ?С, что снижает качество полученного готового продукта. Оптимальной выбрана температура греющей среды (воды) в рабочей камере термостата-70 ?С, что находится в диапазоне рекомендованных нормативной документацией температур. При этой температуре продукт достигает необходимой температуры готовности 68-70 ?С, а продолжительность тепловой обработки сокращается в 2,9 раза, уменьшаются затраты энергии в 2 раза и достигается высокая степень готовности продукта.
Бесплатно
Исследование процесса прогнозирования инфраструктурного обеспечения предпринимательской деятельности
Статья научная
При прогнозировании инфраструктурного обеспечения предпринимательства необходимо предсказать рациональное распределение потенциальных возможностей и ожидаемых результатов с учетом развития потенциала компонент инфраструктурного обеспечения, эффективного использования ресурсов, специализации и развития экономики регионов, рационализации управленческих решений и т.д.По мнению авторов, процесс прогнозирования инфраструктурного обеспечения предпринимательства включает в себя следующие стадии: анализ сложившегося инфраструктурного обеспечения предпринимательства к началу прогнозируемого периода, структуры ресурсов, выявление диспропорций, причин их возникновения, выявление положительных тенденций в динамике и анализ результатов проведенных исследований; исследование компонент инфраструктурного обеспечения предпринимательства, дается оценка комплексной системы общественных отношений, институтов, структур и объектов, делаются выводы и заключения по результатам исследования; определение направлений стратегических изменений и возможности устранения слабых сторон и диспропорций, выявление перспектив развития предпринимательства; выявление совокупности факторов и условий, влияющих на каждый компонент инфраструктурного обеспечения, рассчитывается степень влияния каждого из них и суммарное влияние всех факторов; корректировка показателей инфраструктурных прогнозов.Исследование взглядов на категорию метода стратегического планирования и прогнозирование говорит о том, что методы стратегического планирования рассматриваются отдельно от методов прогнозирования. В сочетании методы стратегического планирования и прогнозирования, применительно к инфраструктурному обеспечению предпринимательской деятельности в литературе не приводятся. Тем не менее, авторы считают, что данную категорию следует определить для характеристики сущностно-содержательной природы стратегического планирования и прогнозирования инфраструктурного обеспечения предпринимательской деятельности.
Бесплатно
Статья научная
Кондитерские жиры содержат большое количество насыщенных жирных кислот, придающие продуктам заданную плотность и увеличивают температуру плавления. Приведена разработка технологии и расчет рецептуры кондитерского жира на основе растительных культур и совершенствовать известные способы по переработке растительных масел. В работе при производстве жиров использовались очищенные растительные масла: пальмовое, ши, подсолнечное, оливковое, соевое, рапсовое, льняное и другие, их фракции, а также модифицированные масла и жиры. В ходе эксперимента были сделаны три различных смеси жиров объемом 200 мл по предполагаемым рецептурам. Далее проходил процесс переэетрификации на пилотных установках, образцами по 10 кг. Переэтерифицированные образцы получили названия Баланс-1, Баланс-2, Баланс-3 и Баланс-4 и направлены на дезодорацию. После изучения физико-химических свойств разработанных жиров, было принято решение выработать из двух производственных жиров «Эконат 2004» и «Эконат 3004-32» и очищенных пилотных образцов Баланс-2, Баланс-3, Баланс-4 шоколадно-ореховую пасту по классической рецептуре. При выработке смотрели на технологические свойства. В результате было выработано по две баночки шоколадно-ореховой пасты из каждого образца.
Бесплатно
Статья научная
Изучены процессы производства крепких алкогольных напитков. Исследована возможность применения дрожжей различных видов.
Бесплатно
Статья научная
Изучен процесс сорбции йода на коллагеновом носителе. Определена продолжительность связывания и оптимальное количество йодида калия, сорбционная емкость препарата PROMIL C95 в отношении йонов йода.
Бесплатно
Исследование процесса сорбции металлов растительными сорбентами
Статья научная
Представлены исследования по изучению закономерностей сорбции ионов Cd2+ и Cu2+ растительными полисахаридными комплексами из семян шиповника и расторопши
Бесплатно
Исследование процесса стабилизации цветности свекловичного жома
Статья научная
Представлены результаты экспериментальных исследований процесса стабилизации цветности свекловичного жома с последующей математической обработкой полученных данных методом статистического анализа.
Бесплатно
Исследование процесса сушки термолабильных продуктов с использованием теплонасосных технологий
Статья научная
В статье представлена схема и принцип действия энергоэффективной сушильной установки с применением теплонасосной технологии с рециркуляцией и очисткой воздуха, которая ориентирована на получение пророщенных семян льна, покрытых термочувствительной оболочкой на основе растительного глицерина. Актуальность работы обусловлена специфическими требованиями к режиму сушки таких продуктов как пророщенные семена льна, обладающие высоким содержанием витаминов, антиоксидантов и полиненасыщенных жирных кислот (особенно омега-3). Деликатная структура проростков и чувствительная оболочка требуют предельной осторожности при термической обработке. Авторами представлены оптимальные режимные параметры процесса сушки данного продукта, позволяющие достичь высокой эффективности проведения процесса и его экологической целесообразности. При этом экономия удельных энергоресурсов может доходить до 70 % за счет применения теплонасосных технологий, обеспечивающих извлечения тепла из отработанного воздуха (который обычно выбрасывается в атмосферу) и передачи его свежему воздуху, который подготавливают к процессу сушки. Кроме этого, были проведены исследования по определению оптимального коэффициента рециркуляции (КР) отработанного воздуха. Было выявлено, что настройка КР в диапазоне 55-65 % является оптимальной, обеспечивая пиковую энергоэффективность и сохранение стабильности кипящего слоя. В ходе изучения результатов эксперимента по сушке дражированных семян льна на представленной установке, а также на основании параметрического моделирования процесса авторами сделан вывод о том, что необходим постоянный контроль и регулирование параметров процесса в автоматическом режиме за счет мониторинга изменений показателей свежего воздуха. Таким образом, представленная установка и технология сушки позволяет не только существенно снизить энергозатраты предприятия, но и обеспечивает высокую скорость и равномерность сушки продукта, что критически важно для сохранения его биологической ценности и товарного вида.
Бесплатно
Исследование процесса фильтрования морской воды насыпными фильтрами с применением вибрации
Статья научная
Для очистки технологической воды от примесей на рыбоперерабатывающих предприятиях в настоящее время используется большое количество фильтрующих устройств, отличающихся своими конструктивными параметрами (сетчатые, тканые, дисковые и др.). Однако на практике, данные фильтрующие устройства, в основном применяются в качестве первой ступени водоочистки, поскольку не способны обеспечить достаточного качества фильтрата. Наиболее результативными, как показывают многочисленные исследования ученых нашей страны и мира, являются насыпные зернистые фильтры. К их основным достоинствам перед другими устройствами аналогичного назначения относятся: имеют простую и надежную конструкцию; устойчивы к агрессивным условиям эксплуатации; способны эффективно очищать морскую воду от механических примесей при относительно небольшом давлении; наиболее экономичны; имеют фильтрующую загрузку способную длительное время работать без регенерации (ориентировочный срок эксплуатации одной зернистой загрузки составляет от 3 до 5 лет) и др. В данной статье было исследовано влияние вибрационных воздействий на процесс фильтрования морской воды в спроектированной и изготовленной фильтровальной установке с насыпными зернистыми материалами природного и искусственного происхождения, конструкция которой защищена двумя патентами на полезную модель. Представлены результаты исследования, выявляющие степень влияния интенсивности вибрации перфорированной разделительной перегородки на состояние насыпных зернистых материалов, расположенных на ней (сегрегация по крупности, послойная виброукладка, уплотнение или разрыхление слоя сыпучей среды). Экспериментально установлены зависимости пропускной способности фильтрующей установки от амплитуды, частоты и коэффициента интенсивности вибрации, позволившие установить рациональные параметры вибрации перфорированной перегородки, при которых происходитуплотнениефильтрующего слоя, сокращается порозность загрузки, не происходит срыв осадка в фильтрат.
Бесплатно
Статья научная
Данный проект посвящен разработке финишного оборудования для производства сухих бакконцентратов. Одними из основных объектов являются скороморозильный аппарат, предназначенный для замораживания бактериальных концентратов, а также вакуум-сублимационная сушилка непрерывного действия. На этом рынке отечественная продукция занимает около 9-12%. Создание наукоемкого оборудования нового поколения для производства бактериальных концентратов для предприятий молочной отрасли позволит решить проблему импортозамещения данного вида продукции. Выявлены основные направления использования бактериальных концентратов в молочной отрасли. Приведен анализ используемых стартовых культур, ассортимента продукции, выпускаемой с использованием бактериальных концентратов. Приведена классификация бактериальных концентратов по способу хранения и применения. Рассмотрены методы использования бактериальных концентратов на предприятиях молочной отрасли. Предложены пути совершенствования технологии производства бакконцентратов...
Бесплатно
Исследование процессов плавления и кристаллизации жировых компонентов пралиновых масс
Статья научная
Исследованы процессы плавления и кристаллизации лауринового жира КС-35 и кокосового масла методом дифференциально-сканирующей калориметрии. Найдены диапазоны плавления и кристаллизации, а также тепловые эффекты этих процессов. Процесс кристаллизации кокосового масла происходит в интервале температур 13,1–17 °С, при этом выделяется тепла 118,3 Дж/г. Процесс кристаллизации лауринового жира КС-35 происходит в интервале температур 20,4–25,9 °С, при этом выделяется тепла 152,7 Дж/г. Лауриновый жир плавится в интервале 28,7–33,9 °С, в процессе данной эндотермической реакции поглощается 147,4 Дж/г. Температурный интервал и тепловой эффект плавления кокосового масла ниже (18,3–26,4 °С; 95,5 Дж/г). Снижение температур плавления и кристаллизации кокосового масла по сравнению с жиром лауриновым доказывает, что в состав кокосового масла входят большее число ненасыщенных кислот, кристаллизация и плавление которых происходит при более низкой температуре, чем насыщенных. В работе обоснована возможность использования данных ДСК для определения оптимальных параметров формования и резания пралиновых масс при производстве конфет типа пралине...
Бесплатно
Исследование радиационно-конвективной сушки картофеля при переменном теплоподводе
Статья научная
В результате исследования и проведения анализа кинетических зависимостей процесса импульсной радиационно-конвективной сушки пластин картофеля при стационарных режимах разработан ступенчатый режим сушки корнеплодов. Нарезанные пластины картофеля подвергают комбинированной радиационно-конвективной сушке. Причем нагрев картофеля проводят инфракрасными лучами с длиной волны в диапазоне 1,16-1,65 мкм и плотностью теплового потока 2,69-5,44 кВт/м2 при одновременном конвективным обдуве воздухом для удаления испаряемых из продукта водяных паров с начальной температурой окружающей среды 293 К. Сущность ступенчатого режима заключается в следующем. Общее время процесса сушки разделяется на определенное количество этапов. Продолжительности всех временных этапов определялись экспериментально в результате анализа полученных кривых сушки и скорости сушки при стационарных режимах сушки корнеплодов картофеля. На каждом из этапов выбирается фиксированное значение температуры продукта, скорости воздуха за определенный промежуток времени. При анализе графических зависимостей можно выделить три периода сушки: прогрев, постоянной и убывающей скоростей сушки. На первом этапе порезанные дольки картофеля толщиной 1,5 мм нагревают инфракрасными лучами до температуры 318 К при одновременном обдуве воздушным потоком со скоростью 1,6 м/с в течение 6 мин; на втором этапе - до температуры 323 К и скорости воздушного потока 1,2 м/с в течение 18 мин; на третьем этапе - до температуры 328 К и скорости воздушного потока 0,7 м/с в течение 12 мин; затем высушенные до конечной влажности 12% пластины картофеля обрабатывают вкусовыми добавками (специями).
Бесплатно
Исследование режима работы нового центробежного аппарата очистки воздушных выбросов
Статья научная
Для проверки эксплуатационных показателей аппарата определялась зависимость гидравлического сопротивления от уровня очищающей жидкости в аппарате и входной скорости.
Бесплатно
Исследование реологических и теплофизических характеристик крови крупного рогатого скота
Статья научная
Совершенствование техники и технологии, направленное на комплексную безотходную переработку вторичного сырья мясной промышленности является актуальной задачей. Кровь крупного рогатого скота, являющаяся ценнейшим сырьем для производства лекарственных препаратов, а также ряда пищевых продуктов обогащенных соединениями белково-гемоглобинного комплекса. Реологическое поведение объекта обработки имеет большое значение при физико-механическом воздействии со стороны рабочих органов, при перемещении жидких сред по технологическим трубопроводам, а также в случаях интенсификации процессов теплообмена. Исследовано реологическое поведение крови крупного рогатого скота в зависимости от температуры и содержания сухих веществ в ней, проанализированы тиксотропические свойства. Показано, что при понижении температуры и снижении содержания воды вязкость крови увеличивается за счет агрегации ее составляющих, что определяет неньютоновское поведение крови. Знание теплофизических характеристик крови КРС необходимо для оптимизации и контроля технологических процессов ее переработки и концентрирования. Вместе с тем играет роль и обратная задача - разработка способов прогнозирования свойств с целью получения конечного продукта с заранее заданными теплофизическими характеристиками. Виду отсутствия надежных значений теплофизических характеристик крови крупного рогатого скота были экспериментально исследованы: теплопроводность, температуропроводность, плотность и удельная теплоемкость крови в зависимости от температуры и содержания сухих растворимых веществ. Выявлено, что зависимости коэффициентов тепло- и температуропроводности крови от температуры имеют вид плавных кривых, монотонно возрастающих с повышением температуры.
Бесплатно
