КАСЬЯНОВ Г.И., СЯЗИН И.Е. ТЕХНОЛОГИЯ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОГО КОНСЕРВИРОВАНИЯ И РАЗДЕЛЕНИЯ НА ФРАКЦИИ ПИЩЕВОГО СУБТРОПИЧЕСКОГО СЫРЬЯ

Ключевые слова: , , , , , , ,


КАСЬЯНОВ Г.И., СЯЗИН И.Е. ТЕХНОЛОГИЯ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОГО КОНСЕРВИРОВАНИЯ И РАЗДЕЛЕНИЯ НА ФРАКЦИИ ПИЩЕВОГО СУБТРОПИЧЕСКОГО СЫРЬЯ


Библиографическая ссылка на статью:
// Современная техника и технологии. 2012. № 4 [Электронный ресурс]. URL: http://technology.snauka.ru/2012/04/494 (дата обращения: 01.10.2017).

удк 621.56/.59/664.8

д.т.н., проф. Г.И. Касьянов, асп. И.Е. Сязин

ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный технологический университет»

 

Аннотация. Статья содержит результаты экспериментальных и теоретических исследований по технологии криоконсервирования и криосепарации субтропического пищевого сырья. Представлены технологические решения по осуществлению процессов криоконсервирования и криосепарации. Проанализированы новые методы криоконсервирования и криосепарации криолабильного сырья, а также применение криоразделенных субтропических полуфабрикатов.

Низкотемпературное консервирование позволяет сохранять продукты без существенной потери качества. Методы консервирования на основе ферментов или использования осмотически активных веществ имеют последствия: снижается пищевая ценность, добавляются химические вещества, теряется первозданный вкус и структура продукта и т.д.

В последние годы за счет прорыва в низкотемпературной технике, благодаря которой стало возможным применять новые аппараты для получения сжиженных и сжатых газов, в области низкотемпературных технологий открылась возможность совершенствования способов криоконсервирования.

В последние годы авторами были разработаны технологические режимы шокового замораживания сельскохозяйственного сырья с помощью жидкого азота, аргона, твердого и жидкого диоксида углерода, технические условия и технологические инструкции по производству субтропических замороженных продуктов, фракционность и химический состав которых представлены в таблицах 1 и 2 [6-9]. В качестве объектов исследования были выбраны продукты, культивируемые в южной части Краснодарского края и республик Кавказа: киви, фейхоа, хурма сортов «Яблочный» и «Шоколадный королек». Данные продукты характеризуются наибольшей витаминизированностью, наличием в составе большого количества минеральных веществ, являются полезными при многих заболеваниях желудочно-кишечного тракта, при соблюдении определенных диет, а также авитаминозе.

Научной новизной в нашей работе стало одно из последних новаций в пищевой отрасли – применение электромагнитного поля низкой частоты (ЭМП НЧ) и применение термозащитных веществ (криопротекторов).

Нами было исследовано влияние ЭМП НЧ на изменения влагосвязанного содержания воды внутри продукта и исследованы свойства криопротектора на способность защиты химического состава и структуры продукта. Показателем водо-структурных преобразований выступали реологические характеристики продукта [2, 3]. Реологические показатели замороженного субтропического продукта до настоящего времени не использовались. Нами установлена корреляция между показателями качества и реологическими характеристиками, которые определяют структурно-механические свойства замороженного продукта. Также нами установлена зависимость между реологическими показателями и химическим составом: химический состав ухудшается пропорционально изменению структуры продукта.

Исключение в данном случае составляет изменение вследствие воздействия ЭМП НЧ. В процессе обработки экспериментальных данных нами было установлено, что благодаря применению ЭМП НЧ влага переходит в межтканевое состояние, которую легче сублимировать, что увеличивает сроки хранения и относительную пищевую ценность продукта. Кроме того, при переходе влаги в межтканевое состояние на поверхности продукта при замораживании образуется корочка льда, которая способствует уменьшению усушки продукта при дальнейшем технологическом хранении.

Из-за наличия влаги в продукте замороженный продукт имеет несколько больший размер частиц, чем сублимированный, поэтому размер их может быть несколько большим.

В таблице 1 представлен химический состав замороженного киви различных фракций [6, 8].

 

Таблица 1. Химический состав замороженных киви

Продукт, фракция

Наименование показателя

Калорийность, ккал

Влага, г

Жиры, г

Белки, г

Углеводы, г

киви замороженные дисперсностью 10×10 мм

84

0,4

0,7

8,1

60

киви замороженные дисперсностью от 2 до 5 мм

82

0,3

0,7

8,0

58

киви замороженные дисперсностью от 500 до 1500 мкм

79

0,19

0,75

8,2

65

 

В таблице 2 представлен химический состав криопорошков из субтропического сырья [7, 9] на базе опыта производителей (замороженных продуктов) некоторых стойких к низким температурам видов растительного сырья. Данные в таблице построены на основе математического анализа с учетом обработки по предлагаемой нами технологии с применением инертного газа в качестве непосредственно контактирующего хладагента, ЭМП НЧ и раствора криопротектора определенной концентрации.

 

Таблица 2. Химический состав криопорошков         из субтропического сырья

Продукт, фракция

Наименование показателя

Влага, г

Белки, г

Жиры, г

Углеводы, г

криопорошок субтропический – киви дисперсностью от 1000 до 2000 мкм

8

5,3

2,6

53,4

криопорошок субтропический – киви дисперсностью от 500 до 1000 мкм

7

6,0

2,9

61,2

криопорошок субтропический – кивидисперсностью от 100 до 500 мкм

6

6,8

3,3

69,0

криопорошок субтропический – фейхоа дисперсностью от 1000 до 2000 мкм

8

6,6

4,0

43,0

криопорошок субтропический – фейхоа дисперсностью от 500 до 1000 мкм

7

7,7

4,5

49,4

криопорошок субтропический – фейхоа дисперсностью от 100 до 500 мкм

6

8,6

5,2

55,8

криопорошок субтропический – хурма сорта «Яблочный» дисперсностью от 1000 до 2000 мкм

8

4,2

2,2

105,6

криопорошок субтропический – хурма сорта «Яблочный» дисперсностью от 500 до 1000 мкм

7

4,8

2,5

121,3

криопорошок субтропический – хурма сорта «Яблочный» дисперсностью от 100 до 500 мкм

6

5,4

2,8

137,4

криопорошок субтропический – хурма сорта «Шоколадный королек» дисперсностью от 1000 до 2000 мкм

8

3,5

2,6

102,2

криопорошок субтропический – хурма сорта «Шоколадный королек» дисперсностью от 500 до 1000 мкм

7

4,0

3,0

117,5

криопорошок субтропический – хурма сорта «Шоколадный королек» дисперсностью от 100 до 500 мкм

6

4,5

3,4

132,8

 

Из данных представленных таблиц видно, что производство криозамороженных растительных продуктов является наиболее перспективным направлением в пищевой промышленности. Особого внимания заслуживает направление криоразделения и сублимация.

У авторов уже имеются инновационные теоретические и практические наработки, способные помочь отрасли в изготовлении данных продуктов.

Одним из самых перспективных направлений криоконсервирования является криоразделение на фракции замороженного измельченного мелкоплодного пищевого растительного сырья.

Криосепарация позволяет разделить замороженное измельченное сырье на фракции. Фракционированное сырье может широко применяться в пищевой промышленности, а также в фармакологии. Нами предложен способ разделения компонентов на основе сжиженного газа [5].

На данный момент благодаря нашим усилиям в концентрации внимания производителей специальной пищевой холодильной техники уже изготовлены определенные модели криоизмельчителей. Также благодаря ряду отечественных ученых (Фатыхова Ю.А., Семенова Г.В.) разработаны теоретические и экспериментальные модели для криосепарации. Сложность состоит в производстве сепарационной техники. В условиях строгого режима экономии ресурсов и эффективности эксплуатации оборудования необходимо было найти простое решение. Выходом из сложившегося технологического затруднения является простая установка – ситчатый сепаратор. Такой вид сепаратора прост в изготовлении, не требует капитальных вложений, легок в эксплуатации и не требует использования энергоносителей.

Принципиальная работа предполагаемого нами модели ситчатого сепаратора следующая. Вместе с направляемыми в сепаратор парами инертного газа, которые обеспечивают низкую температуру, крупная фракция продукта оседает на первом сите, более мелкие фракции проходят через сплетения сита попадают на фильтрацию во второе сито. Самая мелкая – 3 фракция оседает на поддоне.

Авторами было проведено исследование на возможность сепарации замороженного измельченного продукта через сито. Исходя из этого, нами были замечены возможные недостатки: при большом количестве продукции существует затруднение прохода менее большой фракции в нижний поддон из-за закупоривания крупными фракциями отверстий в ситах. Отверстия в ситах необходимо изготавливать в зависимости от размеров крупиц продукта.

На наш взгляд необходимым также является осуществление всех процессов технологической низкотемпературной обработки в одном аппарате, что позволит сократить трудоемкость, пространствоемкость и время технологических операций.

При всем многочисленном теоретико-эмпирическом объеме научных данных, приводимых в наших публикациях по проблеме криоконсервирования и криосепарации, необходимо указать пути применения фракционированных замороженных и сублимированных субтропических продуктов в производстве.

Так, например, криоразделенное субтропическое сублимированное и замороженное сырье может применяться в качестве:

- вкусовых добавок;

- минеральных добавок;

- ароматизаторов;

- стабилизаторов консистенции;

- красителей и т.д.

Криопорошки находят применение в таких подотраслях пищевой промышленности, как: молочная (сыры, мороженое, йогурты), овощесушильная и пищеконцентратная (напитки, фруктовый салат, мюсли), детское и функциональное питание (витаминизированное пюре, пасты, коктейли). Также криопорошки могут широко использоваться в фармакологической промышленности.

Из представленных выше данных можно сделать краткий вывод о перспективах продуктов, получаемых за счет применения криоконсервирования и криосепарации. Из таблиц химического анализа видно, каким потенциалом обладает применение предлагаемых нами технологий: увеличение пищевой ценности до 10 раз, удаление влаги, низкотемпературное консервирование криолабильных ранее не замораживаемых субтропических продуктов. Все перечисленные преимущества достигаются за счет применения сжиженных газов (СО2 и N2), ЭМП НЧ, криопротектирования и криоразделения.

Одной из проблем осуществления на практике технологии криоконсервирования и криосепарации является недостаточность предложений на рынке специальной холодильной техники для осуществления данных процессов. Предприятия-производители холодильной техники, в частности – для криозамораживания и криоразделения, могут взять на информационное вооружение предлагаемые в наших публикациях технико-технологические усовершенствования [1, 4].

 

Литература

1          Касьянов Г.И., Сязин И.Е., Лугинин М.И. Процессы и оборудование для криоконсервирования и криосепарации растительного сырья // Электронное периодическое издание Интернет-газета Холодильщик.RU [Электронный ресурс]. – М.: Холодильщик.RU, 2012. –  №2(86). – Режим доступа:

http://www.holodilshchik.ru/index_holodilshchik_issue_2_2012_Protsessy_i_oborud_dlya_kriokonserv_i_kriosepar_rast_syrya.htm

2          Касьянов Г.И., Сязин И.Е. Реологические характеристики криолабильных растительных продуктов // Электронный научный журнал Физико-химический анализ свойств многокомпонентных систем [Электронный ресурс]. – Краснодар: КубГТУ, 2011. – Вып. IX(2011). – Режим доступа: http://fh.kubstu.ru/fams/vipusk9.htm

3          Касьянов Г.И., Сязин И.Е. Реологические характеристики криолабильных субтропических фруктов // Современные научные исследования и инновации. – Декабрь, 2011. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://web.snauka.ru/issues/2011/12/5988

4          Сязин И.Е., Касьянов Г.И., Лугинин М.И. Современные способы криоконсервирования и криосепарации растительного сырья // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета (Научный журнал КубГАУ) [Электронный ресурс]. – Краснодар: КубГАУ, 2011. – №04(68). – С. 465-474. – Шифр Информрегистра: 0421100012114. – Режим доступа: http://ej.kubagro.ru/2011/04/pdf/42.pdf

5          Сязин И.Е., Касьянов Г.И., Лугинин М.И. Технологические аспекты криосепарации пищевого растительного сырья // Электронное периодическое издание Интернет-газета Холодильщик.RU [Электронный ресурс]. – М.: Холодильщик.RU, 2011. –  №3(75). – Режим доступа:

http://www.holodilshchik.ru/Tehnolog_aspecty_crioseparatsii_pishchevogo_syrya.pdf

6          Технические условия 9223-328-02067862-2012 «Киви замороженные» // Касьянов Г.И., Сязин И.Е., Коноплева В.А. – Краснодар: КубГТУ, 2012.

7          Технические условия 9223-329-02067862-2012 «Криопорошки субтропические» // Касьянов Г.И., Сязин И.Е., Коноплева В.А.. – Краснодар: КубГТУ, 2012.

8          Технологическая инструкция 9223-061-02067862-2012 «Киви замороженные» // Касьянов Г.И., Сязин И.Е., Коноплева В.А. – Краснодар: КубГТУ, 2012.

9          Технологическая инструкция 9223-062-02067862-2012 «Криопорошки субтропические» // Касьянов Г.И., Сязин И.Е., Коноплева В.А. – Краснодар: КубГТУ, 2012.

 

TECHNOLOGY OF LOW-TEMPERATURE PRESERVATION AND SEPARATION INTO FRACTIONS

OF SUBTROPICAL FOOD RAW MATERIALS

 

Dr. Sci. Tech., professor G.I. Kasyanov, post-graduate I.E. Syazin

 

FSBEI HPE «Kuban State Technological University»

 

Annotation. The results of experimental and theoretical investigations of subtropical food raw materials cryoconservation and cryoseparation technology have been reviewed. The technological decisions of cryoconservation and cryoseparation technology using have been represented. New methods of freezing and separation of cryolabile food raw materials and application of subtropical semifinished items have analyzed in the article.

Keywords: cryoconservation, cryoseparation, freezing, electro magnetic field of law frequencies, kiwi, feijoa, persimmon, cryopowders.

 



Все статьи автора «Ivan»


© Если вы обнаружили нарушение авторских или смежных прав, пожалуйста, незамедлительно сообщите нам об этом по электронной почте или через форму обратной связи.

Связь с автором (комментарии/рецензии к статье)

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.

Если Вы еще не зарегистрированы на сайте, то Вам необходимо зарегистрироваться: