Дәріс №10. Әр түрлі өнімдерді радиациялық өңдеудің ерекшеліктері мен тиімділігі

Картоп пен сарымсақтың өсуін сақтап қалу үшін радиацинды-биологиялық технологияны қолдану тәжірибесі оларды өндіріс масштабтарына енгізуге болатынын куаландырады. Көптеген елдерде жас картоптың үлкен партиясына иондап сәулелеу өңдеуі бойынша зерттеу аяқталды, радиационды өңдеудің таңдалған дозасы және оның күштілігі сақтау кезінде түйнегінің сапасына тексерілді. Зерттеуде көрсетілгендей доза радиационды өңдеудің мерзіміне байланысты дифференцирлі болуы керек: октябрь-ноябрьде сәулелену кезінде 50¹/₄ 70Гр, одан кеш мерзімдерде (мартқа дейін) сәулелену кезінде 100Гр. Сонымен қатар картопты жаңа жиналған кезде сәулелемейді, 12¹/₄ 14 күн 15¹/₄ 20 температурада тұрған ауа ылғалдылығы 85%-дан төмен болмаған жағдайда сәулелейді. Картопты радиационды өңдеу салқындатусыз немесе химиялық өңдеусіз кәдімгі қомада ұзақ сақталуына көмектеседі.

Картоп өндіру өндірістерінде жыл бойы жұмыспен қамтамасыз ету үшін әр түрлі өнімдерге өндіру өндірістері үшін сәулеленген картоп қажет.

60 Гр дозалы иондаушы сәулемен сарымсақты өңдеу 9¹/₄ 12 ішінде сарымсақты жоғалтымсыз сақтайды , органолептикалық қасиетін өзгертпейді және өндірісік өнеркәсіп үшін жарамды.

Уругвайда жүргізілген есептеулерде өнімді радиационды өңдеу қондырғысы, егер ол жылына 5000т чеснок, 25000т картоп өңдейтін болса жергілікті жағдайда рентабельді екенін көрсетеді.

Голландияда жүргізілген есептеулерде көптеген өнімдерді өңдеуді жартылай өндірістік зерттеулерде 40Гр дозалы сарымсақты экономикалық рентабельді сәулелену өндірістік қондырғыда жылына 20 мың т.

Картоп пен сарымсақты сәулелеуге арналған өндірістік қондырғы Италияға жіберілді.

Картоп пен сарымсақты радиационды өңдеу үшін көп этажды өндірістік қондырғы жасау жақсы жасалған информация және жоғары сапалы демонстрациясы жаңа технологияны кең түрде енгізуді қамтамасыз етеді.

Жемістерді, жидектерді және көкеністерді радиационды өңдеу олардың сақтау мерзімін ұзартуға қолдануға болады, сонымен қатар жемістердің және көкеніс шикізаттарының шырын беруін жоғарлатады.

Олардың сақтау ұзақтығын жоғарғы және ұлпаның беріктігімен оған фитопотагенді микроорганизмдермен, микроорганизмдердің тіршілігімен анықталады. Сондықтан радиационды-биолигиялық технологияны өңдеу кезіндегі негізгі тапсырма жемістердің физиологиялық бұзылусыз және оның тауарлық түрінің бұзылуынсыз микроорганизмдердің тіршілігін басатын өңдеудің оптималды дозасын анықтау үшін құрылды. 3кГр тең доза жылдам бұзылатын жас жемістердің және жидектердің көптеген түрлері үшін сәулеленбегендермен салыстырған да 3¹/₄ 5 есеге олардың сақталу мерзімін ұзарту үшін әсерлі болып саналады. Сонымен қатар, 3,5¹/₄ 4 доза күштілігін қолдануды ұсынады. Әр автордың жұмысында сақтау мерзімдерін ұлғайтудың әр түрлі аспектілерін қарастырады: өсімдік шикізаттарының сапасы, сорттық ерекшеліктер, сақтау және тасымалдау шарттары.

Жүзімді, құлпынайды, сливаны3¹/₄ 4кГр дозада өңдеу шырынның шығуын 3 тен 12%-ға дейін ұлғайтады. Радиационды өңдеу қара қарақаттың ферменттік препараттарымен бірлесіп 7¹/₄ 15%-ға дейін шырын шығу ұлғаяды. Радиационды өңдеу сәбізден шығатын шырынды 10%-ға, томаттан шығатынды-9, сливадан шығатын шырынды-28% ға дейін ұлғайтады.

Құрт-құмырсқалардың даму және көбею процесіне радиационды сәуленің әсерін зерттеу негізінде дәнде және дән өнімдерінде, кептірілген жемістерде, көкеністерде және тамақ концентраттарында құрт-құмырсқаларды жою бағытында кейбір технологиялық процестер құру үшін алдын ала жағдай жасау туындады. Құрт-құмырсқаларды жоюға болатын объектілерде радиационды сәлелеу қолданылады, бірінші орында дән тұр.

Дәнді радиационды дезинсекциялау басқа әдістерге қарағанда, мысалы, кең тараған химиялық әдіске қарағанда мынандай артықшылықтар бар: қоршаған ортаның ластануы болмайды; сәулеленген дәнде улы химикаттардың қалдықтары болмайды; дәнге ештеңе қолданылмайды; өңдеу құрт-құмырсқаның толықтай жойылуын қамтамасыз етеді; өнім сапасына әсері тимейді; радиационды өңдеу процесі жеңіл механизделіп және автоматтандырылады; технико-экономикалық көрсеткіштер үшін бәсекеге қабілетті.

Кәзіргі кезде қамбада болатын біз тұмсықты, дән жегіш және суринамдық ұн жегіштерге толықтай стерилизденетін доза құрылған. Барлық дезинсекциялау доза ретінде 200 Гр дән үшін, құрт-құмырсқаның зақымдаған комплексі үшін қабылдау ұсынылады.

Кептірілген жемістерді, көкеністерді және тамақ концентараттарына радиационды дезинсекция технологиясы өндірілді. Құрт-құмырсқаның барлық түрлерімен, кенені толықтай стерилизациялау өлтіру үшін әсерлі доза дезинсекциясы 70 Гр — доза. Ф. Ф. Эрисмана атындағы АН тағам және НИИ гигиена институтында зерттеу кезінде кептірілген жемістерді 3 кГр дозада, концентраттар 700 Гр дозада радиационды өңдеуге денсаулық сақтау Министрлігінен рұқсат алынды. Сәулеленген өнімнің дәмі, түсі, иісі және сіңімді құндылығы нормадан асқан жоқ. Сәулеленген кептірілген жемістердің ерекшеліктері тез даму (мысалы, бақылау үлгілеріне қарағанда 1 кГр дозада— 1.5-2 есе тез). Жүргізілген зерттеу құрғақ жемістерге радиаионды дезинфекция процесін дихлорэтан, бром метил, күкіртті көміртек сияқты химиялық заттар фумигациясы орнына қолдануға болатынын ұсынды. Сонымен қатар өңдеу құндылығы 10%-ға төмендейді. Сонымен бірге айын құрғақ жемістерде химиялық заттардың қалдығы қалмайды және жұмысшылардың еңбек жағдайы жақсарады.

тамақ өнімдерін радиационды өңдеу технологиясы биологиялық, химиялық және бактериялық бұзылуларға байланысты басқада салмақ түсіру әдстерімен салыстырғанда мынандай артықшылықтары бар: стерилизденген тағам мұздату кезіндегідей энергия жұмсамайды және бір неше есе ұзақ сақталады; энергия жұмсау азаяды; тағамға кейбір заттар қолдану толықтай алынды (двубромды этилен және басқалары.), адам ағзасына улы әсері бар заттар; тағам өнімдерінің дәмі және тағамдық құны жақсы сақталады; жоғары иілімділік және өндірістік технология; қаражаттық және эксплуатациондық шығындардың төмендеу мүмкіндігі;

Кәзіргі кезде осы әдіспен тамақ өнімдерінің 40 түрін консервілеуге болатын 50 мемлекетте тағам өнімдерін сәулелеу рұқсат етілді.
Дәріс №12, 13. Интенсификациялауда ультродыбысты пайдалану. Ультродыбысты қолданып интенсификациялауда пайдаланылатын жабдықтар



Дәріс жоспары:

1. 
   Ультрадыбысты қолдануда интенсификацияның артықшылығы
   
2. 
   Ультрадыбысты қолдануда интенсификация үшін қолданылатын жабдықтар
   

Ультрадыбысты тамақ өнеркәсібінің әртүрлі саласында қолдануға болады. Қазіргі уақытта мынандай салаларда қолдану аймағы мен әсерлілігі дәлелденіп отыр:

Ультрадыбыстап фильтрлеу процесінде тузлуктағы басқа микроорганизмдердің концентрациясын төмендету;

Майонездер,соустар, пудингтер және кремдер өндірістерінде, сонымен қатар сүт негізіндегіаралас өнімдерге әртүрлі қоспаларкіргізу кезіндегі экспресс-эмиргирлеу;

Бентонит қосуарқылы шырыны түссіздендіру және басқада оклеиленгіш материлдар;

Нан зауыттарында нанпекарлі дрожжаларының активациясы мен адптациясы;

Кері қайтқан таралардағы қатты кірлерді дәстүрлі бутылка жуғыш машиналармен кетіру;

Свекловичті таяқшаларды өңдеу және пектинді тазалау;

Ақуыздарды аминқышқылда мен көміртектерге дейін тарату..

Тамақ өнеркәсібінде айтарлықтай перспективті бағытта қолдануға биологиялық белсенді, дубильді экстракцияның және басқада шикізаттардың құнды компоненттері, гомогенизация, кептірудің технологиялық процестерінің интенсификациясы жатады.

Ультрадыбыстың эффективті әсері келесі специфті факторлармен құрылған, кептірудегі ультрадыбысты тербеліс; кавитационды эффект; шеткі қабаты және шикізаттың клеткалы құрлымына бұзу әсерімен; микропатоктардың құрылуымен; эксирагирлегіш материалдардың ұлпасына дифузионды енуінің жоғарлылығымен.

Технологиялық процестерді интенсифицирлеу

Отандық және шетелдік тәжірибелер технологиялық процестердің қатары ультрадыбыстың көмегімен интенсифицирленуі мүмкін екендігін көрсетеді.

ГНУ ВНИИКОП (Видный қ. Москва обл.) интенсифицирлеу бойынша тұқымында майы бар жмыхтан тамақ қылшықтарын алу әдісін, жмыхтың алдын ала көру сығындысын полярсыз ерітіндімен сығындыдан тамақ қылшығын құрайтын қатты фаза бөліп алу әдісін жүргізеін болатын. Ертеден белгілі әіске экстрагирлеудің төмен интенсивті және тамақ қылшықтарынан бірге болатын заттардың трауы толық емес.

Жмыхтың сығындысын электростатикалық алаңда жоғары қуаттылықта және 200кГц дейінгі жиілікте механикалық тербеліспен бірге жүзеге асыруды ұсынады, ал сығындыдан алнған қатты фазаны кептіруге жібереді. Бұл тамақ қылшықтарының заттарының гаммасын кеңейтеді.

Әдіс келесі жолмен жүргізіледі. Құрамында майы бар тұқымды жмых майды престеу бөлімінен кейін полярсыз ертіндімен тұрақты немесе ауысып отыратын электростатикалық аңда жоғары жиілікте және ультрадауысты тербеліс алаңында бөліп алынады. Сонымен электростатикалық алаң жоғары жилікте (100кВ/м кем емес) электродаралық кеңістікте конвективті тоқтардың құрылуына әкеп соғады және полярлы компонентті майдың жоғарғы шротына құйылады. Дисперсті шрот оның жоғарғы жағына зарядтардың бөлінуімен поляризацияланады. Мұндай жағдайда диэлектрлі сұйықтықтың электроконвективті қозғалысы сыртқы ортада – сұйықтықтан материал бөлшектеріне, және ішкі жағынан бөлшектердің өзі капиллярлардан бөлшектердің жоғарғы жағына. Бұл майды бөліп алу процесін және басқада шроттан бірге болатын заттарды интенсифицирлейді. Бірақ әрі қарай поляризденген материалдардың үстірті полярлы заттарды тасу қортындысында экстрагирлі жылдамдығы түсіп және шикізаттың диффузиционды қарсыласуы жылдам өсуге әкелетін жабық экстрагирлі заттар болады. Механикалық ультрадыбысты тербелісті экстракционды қоспаға алу клетка қабықшасының толықтай бұзылуына әкелетін кавитационды әсер туғызады. Ультрадыбыс әсерімен шикізат құрлымының өзгеруі ақырындап басталады, бірақ оның бірақ оның жылдамдығы клетка аралық байланыстың бұзылуынан және клетка қабықшаларының деформация кезіндегі шаршаңқы күштің жиналу шамасы бойынша өседі. Шикізаттың құрлымының өзгеруі кезінде электростатикалық күш алаңындағы сығынды интенсивтілігінің тұншығуы мүмкін. Клетка қабықшаларының толықтай бұзылуы кезінде полярлы шикізаттардан және тек қана ультрадыбысты механикалық тербелісте немесе тек эектростатикалық алаңдағы әрекетке және сол экстрагентпен алынатын басқада заттармен сығындыға түседі. Негізінен мұндай заттарға фосфатидтер, майлы қышқылдар, эфирлер және май қышқылдарының тұздары.

Мұнай тазартылған тамақ қылшықтарын алу әдісінің эффектілігін тексеру үшін 1- кестеде көрсетілгендей режим бойынша эксперименттер орындалған.

Алынған тамақ қылшықтарының құрамының анализі сығу кезіндегі уақытты қысқарту әдісі өнімге қажетсіз жоғарыда көрсетілген заттардың мөлшерін қысқартатынын көрсетеді.

Ультрадыбыс алдынала кептірілген шикізаттарды дымқылдау процесін, коптильді сұйықтықта балықты өңдеуді ет посолын интенсифицирлейді. Сонымен қатар, ультрадыбыс ткань құрлымын бұзып және гомогенизирлеп олардан жаңағы және басқада заттарды шығару жеңілдетеді. Күшті ультрадыбыспен балық фаршын өңдеу балық майының шығуын көбейтсе, ал май культурының тұқымына әсері өсімдік майының шығуын көбейтеді.
Тамақ қылшығын алу кезіндегі өңдеу режимі

Кесте -6

шикізат	экстрагент	Электростатикалық поляның параметрі		Акустикалық поляның жиілігі, кГц	Температура оС	гидромодуль	өңдеу ұзақ тығы, мин	Примес құрамының төмен деуі
		Күшті лік МВ/м	Жиілік Гц
Хлопчат ник тұқымы нан жмых	Бнезин	1,5	0	18	50	1:1	50	27,5
Томат тұқы мынан жмых	Птролейнді эфир	2	0,14	22	41	1:3	30	11,2
Жүзім тұқымы нан жмых	Сұйытыл ған СО2(қысым 6.3 МПа	30	1	120	18	2:3	15(процестің қысымын төмендету)	31,3
Шипов ник тұқымы нан	Сұйытыл ған бутан (қысым 3,5 МПа)	0,1	0	1000	14	1:4	20(процестің соңын да қысымды төмен дету)	31,3
Обле пиха тұқымы нан жмых	Сұйытыл ған азот (қысым 15 МПа)	30	0	2000	10	1:6	10(процестің соңында қысымды төмендету)	28,9

Бірақ, май мен жануар майын ультрадауыстап өңдеу кезінде, ультрадыбыстың қышқылдануынан болатын әсерден, жағымсыз иіс пен дәм болуына әкеліп соғады. Кәзіргі кезде ультрадыбыстап өңдеу процесіндегі әр түрлі тамақ заттарында дәмі мен иісінің қажетсіз өзгеруін болдырмауда сонопртекторлар мен технологиялық әдістердің зақымсыз заттары табылған.

Престеу алдындағы жүзімге ультрадауыстың әсері, шырынның серпуін 10% дейін көбейтеді және оның бөліміне энергия шығындарын азайтады. Жүзімнің ызыл түсін престеу кезінде шырынның бояуның интенсивтілігі күшейеді, ал жүзім шырынының дәмдік сапасы өзгермейді.

Жемісті-жидектердің езіндісін өңдеу үшін ГНУ ВНИИКОП ультрадыбыс пен сұйытылған газ көзінің экстракторлы әсерін ойлап тапты. (сурет 5)

5 – сурет. ГНУ ВНИИКОП ультрадыбыс қондырғысы

Өсімдік шикізаттарын сығу процесі алкогольді және алкогольсіз сусындарда, емді – рпофилактикалық, аралас тамақ өнімдері және таиғи емді препараттар өндірістерінде кең жайылған. Бұл процестің негізгі кемшілігі ол бірнеше аптаға созылуы.

Алкогольді және алкогольсіз сусындар өндірісінде ультрадыбыс көмегімен сығу процесін жылдамдатуды шешу үшін, ультрадыбысты қондырғылар өндіретін тамақ биотехнологиясының ВНИИ технологтары (Москва қ) ООО «Александра Плюс» қосылды. Бірігіп лабораториялық зерттеуде келесі гидродинамикалық әдістердің әсерімен сығу әсері оптималды келісімге жететіндігі көрсетілді.

Шикізат қоспаларын өңдеу және 22 кГц жилікпен ультрадыбыспен экстрагенттеу;

Механикалық аралас;

Араластырып бумен қыздыру;

«Александра Плюс» жинақ фирмасының өндірістік жағдайында сығу процесінің интенсификация тәжірибесі, ликер-арақ өндірісінде ультрадыбысты қолдану әсерін және тиімділігін дәлелдеді.

Сонымен шетен ағашының құрғақ жемісі, зерен кофесі және құрғақ шөпті шикізаттар су-спирттік сұйықтықпен сығу кезіндегі жұмыс өндірістік ультрадыбыстап сығу қондырғысында РПМ-2/12-Н жүргізілді (дайындаушы- Вологод машинақұрлыс зауыты).

РПМ-2/12-Н экстракторы өсідік шикізаттарын, жұқадисперсті суспензия алу үшін сұйықтықты араластыруда, қатты денені ерітуде, спиртті жеміс-жидекті шырындарды түссіздендіруде сығындыны тезднту үшін қолданылады.

Техникалық мінездеме

Кесте - 7

Жұмыс сыйымдылығы, м3, кем емес	2
Ауыстыру қондырғысының айналу жилігі, мин -1	16
Ультрадыбысты сәуле мөлшері, шт	8...12
Ультрадыбысты тербелудің жұмыс жилігі, кГц	22 ±1,65
Аралас сұйықтықтың температурасы, оС
Бастапқы	1...15
Соңғы	80
Бу қысымы, МПа	0,4
Габаритті өлшемдер, мм:
Сыртқы диаметр	1510
Биіктік	2200
Масса, кг	800

«Великоустюгский» ликерарақ зауытында кептірілген шетен (рябина) жемісін экстрагирлеуде ультрадыбысты қолдану кезінде нормативті көрсеткіштер дәрежесі 6...7 күндері болса, ал сонымен бірге сығу процсінің жылдамдығы мен өндіру ұзақтығы 3...4 рет болатыны көрсетілді. 10 күні нормативтікпен салыстырғанда экстрактивтік заттардың шығуы 4,5 % ұлғаяды (істеп тұрған дәстүрлі технология зауытында екі садияда 28 күн ішінде жүзеге асырады).

Осы зауытта кофе сығындысын зерттеуде, нормативті оргонолепткалық көрсеткіштері үш күнде жететінін көрсетті, яғни 3 есеге жылдамдатылады.

Кептірілген шөптерді ультрадыбыспен сығу кезінде процесті 12 күннен 7 күнге дейін созуға болады.

Элеутерококкадан биологиялық активті заттарды ультрадыбыстап сулап сығуды зерттеу фармацевтік « БИОК» фирмасында (Курск қ) жүргізілді. Бір және сол шикізат мөлшеріне ультрадыбысты қолдану кезінде 6 есеге аз уақытта ертіндіге 2,4 есе көп экстрактивті заттар көшеді.

Шырындарды, өсімдік майларын және басқада сұйық тамақ өнімдерін түссіздендіру үшін оларды саңылаулы материалдардан өтуін жылдамдататын эффекті ультрадыбыс әсерімен көтерілетін фильтрлеу процесі кең қолданылады.

Жемісті шырындар мен виноны ультрадыбыстап өңдеу өлшенген органикалық бөліктерінің коагуляциясы есебінен олардың түссізденуін және түсу процесін қысқаруына әкеліп соғатын кристалл орталығының үлкен молшерінің пайда болуын мысалы, 12...14 күннен 6...10 сағатқа дейін вино тасын қамтамасыз етеді.

Бентонитті «желімдейтін » материалды қолданып алма шырынын түссіздендіріп спирттеу үшін ультрадыбысты қолдануды «Курский» ликерарақ зауытында жүргізілген зерттеу өлшеніген бөліктердің тұнбаға түсу жылдамдығы 5...6 есеге өскенін көрсетті.

Ультрадыбыстап сығу кезінде тұнба мен морстардың лайлануының жоғарлағанымен бірге, фильтр – картон арқылы кәдімгі фильтрлеудің көмегімен жоюда қиындықтар туындайтыны байқалады. Сонымен қатар, ультрадыбысты кәдімгі езілген суспензияда қолдану кезінде әсерлі екендігі бекітілген.

ВНИИПБТ (Москва қ) мембрандық технологияляқ отделінде жүргізілген зерттеуде барлық кемшіліктері ультрадыбыс сығындысын мембран процесімен комбинирлеу есебінен шектетіледі. Сонымен микрофильтрация мембраны арқылы филтрлеу кезінде, суық стерилизациямен бір уақытта «кристалды» мөлдір сығынды алынады. Сонымен олардан сусындарды ұзақ сақтаған кезде тұнбаға түсетін пектин және басқада компоненттер міндетті түрде алынады.

Алдын ала тазаланған микрофильтрационды мембранадағы тұнба мен морс керіосматикалық немесе нанофильтрационды мембранада көлемі бойынша 10...20 есе құрғақ заттар концентрациясына дейін 25% концентрленеді, одан кейін айтарлықтай қашықтықта тасмалданып және холодильниксіз ұзақ сақталатын болады.

Комбинирлі технология, ультрадыбыстау және мембранды процестерді оптималды келістіріп құру, сусын және басқада тамақ өнімдеріне, сонымен қатар емдік-профилктикаық белгілер өндірістері үшін жоғары концентрлі сығындылар, шырындар, морстар мамандандырылған ірітонналы өндірістер үшін құрылу кезінде негіз болып қабылдануы мүмкін.

Гомогенизация. Ультрадыбысты гомогенизация бүтін, қоюлатылған, стерилденген, құрғақ сүтте, сонымен қатар сливки, қаймақ, ерітілген және қатты сырлар мен қышылды стті өнімдер өндірістерінде қолдану табады. Ультрадыбыс биологиялық активті бай заттармен және витаминді сүт қоспаларымен, майонездермен, кремдермен және басқада затарменәсерлі.

Ресей федерациясында фильерлі, плунжерлі, және роторлы гомогенизаторлармен және ультрадыбыс пен дайындай бастады. Тамақ жабдықтары зауыты «Растон» (249030,Калуж обл. Обнинск қ. Маркс просп. 100 үй» пьезоэлекторлы қайта құрылған РУЗ ультрадыбысты гомогенитатор дайындайды.

Ультрадыбысты гомогенизатор сұйық және тұтқыр өнімдерде және тамақ өндірісінің басқада салаларында қолданылады.

Кептіру. Кептіру тамақ өндірісінде кең түрде таралған және энергосұйық процесс болып табылады.