Les phénomènes de cavitation sont connus en hydrodynamique comme des phénomènes qui détruisent les structures des machines hydrauliques, des navires et des canalisations. La cavitation peut se produire dans un liquide lors d'une turbulence d'écoulement, ainsi que lorsque le liquide est irradié par un champ ultrasonore excité par des émetteurs d'ultrasons. Ces méthodes de production d'un champ de cavitation ont été utilisées pour résoudre des problèmes technologiques dans l'industrie. Il s'agit de problèmes de dispersion de matériaux, de mélange de liquides non miscibles, d'émulsification. Mais en raison du coût élevé des équipements et des caractéristiques de résistance des émetteurs, ces technologies ne se sont pas généralisées dans l'industrie russe.
La solution proposée à ces problèmes technologiques repose sur des machines hydrauliques continues pour créer un champ de cavitation dans un écoulement fluide. Contrairement aux méthodes traditionnelles d'obtention d'un champ de cavitation utilisant des appareils à ultrasons et des sifflets hydrodynamiques, ces machines hydrauliques permettent d'obtenir un champ de cavitation dans n'importe quel liquide, avec différents paramètres physiques et avec des caractéristiques de fréquence spécifiées. Cela élargit la géographie des applications de ces machines pour leur utilisation dans les processus industriels. Ces machines, classiquement appelées « cavitateurs » par l'inventeur, peuvent être utilisées dans des industries telles que l'agroalimentaire pour produire des produits alimentaires liquides (par exemple : mayonnaise, jus, huiles végétales, produits laitiers, additifs alimentaires, aliments pour animaux, etc.) ; comme l'industrie chimique (production de peintures et vernis), obtention d'engrais pour l'agriculture ; dans le secteur de la construction (pour enrichir l'argile, améliorer la qualité du béton, obtenir de nouveaux matériaux de construction à partir de colis conventionnels).
Certaines études ont également été réalisées sur l'effet de cavitation de ces machines lorsqu'elles sont utilisées comme pompes à chaleur. La production d'énergie thermique repose sur la libération d'énergie lorsque les liaisons intermoléculaires d'un liquide sont rompues lors de son passage dans le champ de navigation. Des recherches à grande échelle dans ce domaine pourraient déboucher sur une nouvelle génération d'unités de chauffage dotées d'une autonomie et d'une large gamme d'applications pour chauffer de petits bâtiments et structures éloignées des conduites de chauffage et même des lignes électriques.
En termes d'énergie, ces machines ont été utilisées pour produire de nouveaux types de combustibles : fioul artificiel, combustible briqueté avec des liants écologiques issus de tourbe naturelle, ainsi que dans des technologies d'utilisation de combustibles conventionnels (pétrole, gasoil, fioul) pour économiser la consommation de ces carburants de 25 à 30% des dépenses existantes.

• L'utilisation d'un cavitateur pour la production de jus, de ketchups à partir de légumes et de fruits, de baies contenant de petites graines difficiles à séparer lors de la fabrication du produit. Le cavitateur vous permet de produire des jus de baies telles que les framboises, les groseilles, l'argousier, en traitant les baies sans séparer les graines, qui sont dispersées jusqu'à une taille de particules de 5 microns et constituent le composant mousse des produits.
• L'utilisation d'un cavitateur dans la technologie de production d'huiles végétales permet d'augmenter le rendement en huile et la productivité des équipements. Cette technologie permet d'obtenir de l'huile à partir de toutes structures végétales contenant de l'huile, ainsi que d'obtenir des additifs alimentaires mousseux pour les animaux de ferme.
• Ligne technologique pour la préparation de mayonnaise.
• Ligne technologique pour la production d'huiles et d'additifs alimentaires à partir de branches d'épicéa de conifères.
• Les installations de cavitation permettent d'obtenir de nouveaux types d'aliments à partir des déchets de transformation de la tourbe et des céréales.
• À partir de la tourbe, à l'aide de cavitateurs, il est également possible d'obtenir des engrais complets pour les producteurs agricoles à partir de légumes et de céréales, ce sont les soi-disant « humates ».
  II. Énergie
• Production de combustible liquide à partir de déchets de production de charbon et de tourbe. Le carburant peut servir de substitut au fioul. (Combustible tourbe-charbon).
• Ligne technologique pour la production de briquettes de tourbe-sciure et de matériaux de construction.
• Production de absorbants pour produits pétroliers.
• Il existe des études préliminaires sur l'utilisation de cavitateurs pour la production de carburants et d'huiles à partir de pétrole brut sans craquage directement dans des puits non industriels.
• L'utilisation de cavitateurs pour le chauffage autonome des locaux comme réchauffeur de liquide de refroidissement de faible puissance jusqu'à 100 kW.
  III. Construction
• La technologie permettant de produire des peintures et des vernis de qualité améliorée grâce à la fine dispersion de charges et de colorants est en cours de test.
• Ligne technologique pour la production de peintures à l'huile siccative, à dispersion et à l'eau.
• L’utilisation de cavitateurs pour produire de nouveaux matériaux de construction peut être prometteuse :
  - les bétons et mortiers à résistance accrue ;
  - enrichissement d'argiles pour la production de briques.
• Les cavitateurs peuvent être utilisés pour nettoyer les métaux et les pièces de la rouille, du tartre, etc.
• Les cavitateurs peuvent être utilisés comme mélangeurs de composants qui ne se mélangent pas dans des conditions normales et pour obtenir des structures homogènes dans les industries alimentaires et chimiques.
  IV. Autre
• Une unité de production de vapeur utilisant de l'électricité a été développée. L'unité à vapeur peut être utilisée pour la production d'aliments pour animaux, de matériaux de construction, la stérilisation, etc.
• Traitement des eaux usées pour produire du carburant à partir de matériaux sédimentaires. Purification de l'eau à partir de produits pétroliers.

Le procédé concerne la production d'aliments pour animaux. Le procédé implique l'humidification, le broyage et l'hydrolyse enzymatique du grain, le rapport grain/eau étant de 1:1, la température de l'eau étant de 35 à 40°C, et les enzymes utilisées sont -amylase 1,0-1,5 unités/g d'amidon et xylanase 1-. 2 unités/g de cellulose. Le procédé permet d'obtenir un produit contenant des glucides facilement digestibles. 1 tableau

Actuellement, l’élevage utilise de la mélasse obtenue à partir des déchets de la production sucrière. Cette mélasse, obtenue par hydrolyse acide, contient 80 % de matière sèche et présente une forte concentration en glucose.

L'utilisation de la mélasse de betterave comme aliment pour animaux est largement connue. En raison de la teneur élevée en calories de ces produits, leur utilisation dans l'alimentation animale est en constante augmentation. Cependant, la mélasse est un liquide visqueux, ce qui la rend difficile à traiter. Lorsqu’on l’ajoute à l’alimentation, il doit être chauffé. De plus, la mélasse contient très peu d’azote, de phosphore et de calcium et ne répond pas aux besoins en protéines des animaux d’élevage.

C'est pourquoi, au cours des 20 dernières années, la mélasse obtenue à partir de céréales ou d'amidon par hydrolyse enzymatique a été utilisée dans l'élevage.

Actuellement, l'hydrolyse enzymatique des matières contenant de l'amidon est réalisée avec un prétraitement des matières premières à haute pression de 4 à 5 kgf/cm 2 pendant 120 minutes.

Avec un tel prétraitement des grains, un gonflement, une gélatinisation, une destruction des grains d'amidon et un affaiblissement de la liaison entre les molécules de cellulose se produisent, certaines cellulases et amylases deviennent solubles, ce qui entraîne une augmentation de la surface accessible aux enzymes et une augmentation significative de la hydrolysabilité du matériau.

Les inconvénients de cette méthode incluent des températures et une durée de traitement élevées, qui conduisent à la destruction du xylose avec formation de furfural, d'hydroxyméthylfurfural et à la dégradation de certains sucres. Il existe également une méthode de préparation des aliments, par exemple selon A.S. N° 707560, qui consiste à humidifier le grain en présence d'amylase, puis à aplatir, tempérer et sécher le produit fini. Avec cette méthode, seulement jusqu'à 20 % de la teneur initiale en amidon est convertie en dextrine et jusqu'à 8 à 10 % en sucres réducteurs (tels que le maltose, le glucose).

Une méthode similaire de transformation des céréales destinées à l'alimentation animale est proposée (A.S. No. 869745), qui implique la transformation des céréales de la même manière qu'A.S. 707560, mais diffère en ce qu'après trempe, le grain aplati est en outre traité avec la préparation enzymatique glucavamorine en une quantité de 2,5 à 3,0 % en poids d'amidon pendant 20 à 30 minutes. Dans ce cas, le pourcentage de sucres réducteurs dans le produit augmente jusqu'à 20,0-21,3 %.

Nous proposons un produit qualitativement nouveau avec des glucides facilement digestibles - la mélasse de blé (seigle), obtenue par hydrolyse enzymatique.

La mélasse alimentaire est un produit d’hydrolyse incomplète de l’amidon et de la cellulose (hémicellulose et fibres). Il contient du glucose, du maltose, des tri- et tétrasaccharides et des dextrines de différents poids moléculaires, des protéines et des vitamines, des minéraux, c'est-à-dire tout ce dont le blé, le seigle et l'orge sont riches.

La mélasse alimentaire peut également être un additif aromatisant, car... contient du glucose, nécessaire à l'élevage de jeunes animaux de ferme.

Le goût, la douceur, la viscosité, l'hygroscopique, la pression osmotique et la fermentescibilité des hydrolysats dépendent des quantités relatives des quatre premiers groupes d'hydrates de carbone ci-dessus et dépendent généralement du degré d'hydrolyse de l'amidon et de la cellulose.

Pour l'hydrolyse de la cellulose et de l'amidon, des préparations enzymatiques complexes ont été utilisées : amylosubtiline G18X, celloviridine G18X, xylanase, glucavamorine G3X.

Nous proposons également une nouvelle méthode de transformation des céréales (seigle, blé) et de production de mélasse alimentaire par cavitation avec action simultanée d'un complexe enzymatique.

Le procédé de traitement des grains se déroule dans un appareil cavitateur spécial, qui est un récipient rotatif avec un tambour perforé, dans lequel se produit un processus de cavitation, basé sur des vibrations hydrodynamiques de haute intensité dans un milieu liquide, accompagné de 2 types de phénomènes :

Hydrodynamique

Acoustique

avec formation d'un grand nombre de bulles-cavités de cavitation. Dans les bulles de cavitation, il se produit un fort échauffement des gaz et des vapeurs, qui résulte de leur compression adiabatique lors de l'effondrement des bulles par cavitation. Dans les bulles de cavitation, la puissance des vibrations acoustiques du liquide est concentrée et le rayonnement cavitaire modifie les propriétés physiques et chimiques de la substance située à proximité (dans ce cas, la substance est écrasée au niveau moléculaire).

Exemple 1 : Le grain est d'abord grossièrement broyé dans un broyeur d'aliments avec une granulométrie ne dépassant pas 2 à 4 mm, puis mélangé de manière fractionnée avec de l'eau fournie au cavitateur. Le rapport entre les céréales et l’eau est respectivement de 1:1 en poids. Température de l'eau 35-40°C. Le temps de séjour de la suspension de grains et de l'eau dans le cavitateur ne dépasse pas 2 secondes. Le cavitateur est connecté à un appareil dans lequel le pH et la température sont maintenus grâce à une régulation automatique. Le volume du mélange réactionnel dans l'appareil dépend de la puissance du cavitateur et varie de 0,5 à 5 m 3 .

Après avoir distribué la moitié de la quantité de céréales, un complexe d'enzymes est introduit dans le cavitateur : amylase bactérienne 1,0 à 1,5 unités/g d'amidon et xylanase 1 à 2 unités/g de cellulose.

Pendant la cavitation, la température de la masse réactionnelle est maintenue entre 43 et 50 °C et avec un pH compris entre 6,2 et 6,4. Le pH du mélange est maintenu avec de l'acide chlorhydrique ou du carbonate de sodium. Après 30 à 40 minutes de cavitation, une fine suspension liquéfiée dont la granulométrie ne dépasse pas 7 microns est chauffée à la température de gélatinisation de l'amidon de blé de 62 à 65°C et maintenue pendant 30 minutes à cette température sans cavitation. Ensuite, la masse groupée est à nouveau introduite en mode cavitation pour une durée de 30 à 40 minutes. Le processus de cavitation est arrêté par un test à l'iode, le produit est envoyé pour saccharification dans un récipient plus grand doté d'un dispositif de mélange. Pour saccharifier davantage la masse réactionnelle, ajouter de la glucavamorine G3X à raison de 3 unités/g d'amidon. Le processus de saccharification est effectué à une température de 55 à 58 °C et à un pH de 5,5 à 6,0. Amylase bactérienne 1,0 à 1,5 unités/g d'amidon et xylanase 1 à 2 unités/g de cellulose pendant la cavitation, la température de la masse réactionnelle est maintenue ; 43-50°C et pH 6,2-6,4, et une saccharification supplémentaire du mélange résultant est réalisée avec de la glucavamorine GZH à raison de 3 unités/g d'amidon à une température de 55-58°C et pH 5,5-6,0.

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Gorbyleva Ekaterina Viktorovna. Etude des caractéristiques qualitatives des suspensions de céréales et de leur utilisation dans la production alimentaire : mémoire... Candidate en Sciences Techniques : 18.05.15 / Gorbyleva Ekaterina Viktorovna ; [Lieu de protection : Kemer. technologie. Institut de l'industrie alimentaire]. - Kemerovo, 2008. - 175 p. : ill. RSL OD, 61 09-5/1247

Introduction

Chapitre 1. Revue de la littérature 9

1.1 Analyse des types et moyens de broyage existants 9

1.2. Théorie de la cavitation 17

1.2.1 Définition du phénomène de cavitation 17

1.2.2 Types de cavitation 19

1.2.3 Apparition de cavitation 21

1.2.4 Application pratique de la cavitation 23

1.3 Caractéristiques du grain de blé utilisé dans les travaux 26

1.4 Façons d'augmenter la valeur nutritionnelle des aliments céréaliers 30

1.4.1 Le lait comme moyen d'augmenter la valeur nutritionnelle des produits de transformation des céréales 30

1.4.2 Le trempage des grains comme moyen d'augmenter la valeur biologique et nutritionnelle des aliments 34

1.5 Conclusion de la revue de la littérature 36

Chapitre 2. Objets et méthodes de recherche 39

2.1. Objets d'étude 39

2.2 Méthodes de recherche 40

2.3 Traitement statistique des données expérimentales 45

Chapitre 3. Résultats de la recherche et leur discussion 47

3.1 Détermination de la méthode de préparation des grains pour le broyage par cavitation 47

3.2 Obtention des suspensions de grains. Détermination de la température initiale, intervalles d'échantillonnage 49

3.3 Évaluation organoleptique des suspensions obtenues 54

3.4 Evolution de la température des suspensions de grains lors de la cavitation 54

3.5 Etude de l'effet du traitement par cavitation sur l'acidité 58

3.6 Etude du complexe glucidique 59

3.7 Détermination de la teneur en protéines 64

3.8 Détermination de la teneur en lipides 67

3.9 Etude de l'effet du traitement par cavitation sur la teneur en vitamine E69

3.10 Etude de l'effet du traitement par cavitation sur la teneur en macroéléments 70

3.11 Etude de l'effet du traitement par cavitation sur la microflore des suspensions de grains 72

3.12 Étude de la stabilité du produit céréalier au stockage 75

3.13 Détermination préliminaire des modes optimaux de broyage des grains par cavitation 82

3.14 Évaluation des indicateurs de sécurité des suspensions de céréales 83

Chapitre 4. Exemples d'utilisation pratique possible des suspensions de céréales 87

4.1 Utilisation de la suspension eau-grains en boulangerie 88

4.1.1 Élaboration d'une recette de pain aux céréales 88

4.1.2 Résultats de cuisson en laboratoire. Évaluation organoleptique et physico-chimique des produits finis 91

4.1.3 Tests de production de la technologie de production de pain utilisant une suspension eau-grain 95

4.1.4. Efficacité économique 98

4.1.4.1 Description de l'entreprise 98

4.1.4.2 Plan d'investissement 98

4.1.4.3 Plan de production 101

4.1.4.4 Plan financier 109

4.2 Utilisation de la suspension lait-céréales pour la préparation de crêpes et crêpes 112

4.2.1 Élaboration de recettes de crêpes aux céréales et crêpes 112

4.2.2 Résultats de cuisson en laboratoire. Évaluation organoleptique et physico-chimique 113

4.2.3 Agrément industriel 119

4.2.4 Rentabilité 122

Conclusions 125

Liste de la littérature utilisée 127

Demandes 146

Introduction au travail

Pertinence du problème.

Le problème d’une alimentation humaine saine est l’une des tâches les plus importantes de notre époque. Les produits céréaliers transformés répondent parfaitement aux exigences d’une nutrition complète. À cet égard, il est nécessaire de créer une large gamme de nouveaux produits céréaliers permettant une utilisation rationnelle de tous les composants naturels précieux tout en réduisant considérablement les coûts de production.

C'est pourquoi, dans la pratique de la transformation des céréales, une attention considérable est accordée à l'introduction de techniques progressives et d'équipements performants afin d'augmenter l'efficacité de l'utilisation des céréales lors de leur transformation.

L'une des technologies prometteuses qui permet une intensification significative des processus de production et ouvre de larges opportunités pour élargir la gamme de céréales, de boulangerie et d'autres types de produits est le traitement par cavitation des matières premières, qui permet d'obtenir des suspensions de céréales - des produits avec un certain ensemble de propriétés physicochimiques et organoleptiques.

La technologie proposée est basée sur un phénomène physique, la cavitation, qui est générée soit par des ultrasons (acoustiques), soit par des impulsions hydrauliques (rotationnelles). Les unités de cavitation acoustique sont déjà utilisées dans divers secteurs de l'industrie alimentaire. À ce jour, les plus grands résultats pratiques dans ce sens ont été obtenus par des docteurs en sciences techniques. S.D. Chestakov.

Cependant, récemment, pour disperser les matières premières, ils ont commencé à utiliser un agent de désintégration plus puissant - des générateurs rotatifs à impulsions hydrauliques, qui ont montré une grande efficacité lors de tests en laboratoire.

En général, la dispersion de particules solides dans les générateurs rotatifs à impulsions hydrauliques s'accompagne d'une action de choc hydraulique,

érosion par cavitation et abrasion dans l'espace annulaire entre le rotor et le stator. Cependant, le mécanisme de l’effet complexe de la cavitation hydropulsée sur les matières premières alimentaires n’a pas été suffisamment étudié.

Sur la base de ce qui précède, il est pertinent d’étudier l’influence du traitement par cavitation hydropulsée sur les propriétés organoleptiques et physico-chimiques des produits céréaliers.

Cible Et objectifs de recherche.

Le but de cette recherche était d'étudier les caractéristiques qualitatives des suspensions de céréales et leur utilisation en production alimentaire.

Pour atteindre cet objectif, il était nécessaire de résoudre les tâches suivantes :

déterminer la température initiale, le rapport entre les composants solides et liquides avant le broyage par cavitation et la durée maximale possible du traitement par cavitation hydropulsée du grain de blé ;

étudier l'influence de la durée du broyage par cavitation hydropulsée sur les indicateurs organoleptiques et physico-chimiques de la qualité des suspensions de grains ;

étudier les indicateurs microbiologiques des suspensions de grains ;

déterminer la capacité de stockage des suspensions de céréales ;

évaluer les indicateurs de sécurité des suspensions de céréales ;

développer des recettes et des technologies pour les produits alimentaires utilisant des suspensions de céréales. Fournir une évaluation des produits finis ;

sur la base de toutes les études ci-dessus, déterminer les paramètres optimaux pour le traitement par cavitation hydropulsée du grain de blé ;

effectuer des essais pilotes d'un nouveau produit céréalier et évaluer l'efficacité économique des technologies proposées.

Nouveauté scientifique.

La faisabilité du broyage par cavitation hydropulsée de grains de blé afin d'obtenir des suspensions de grains en tant que produit semi-fini dans la production alimentaire a été scientifiquement étayée et confirmée expérimentalement.

L'influence de la durée de l'impulsion hydraulique

effets de la cavitation sur les caractéristiques physicochimiques et organoleptiques des produits de transformation des grains de blé.

Pour la première fois, l'influence du traitement par cavitation hydropulsée sur la microflore des matières premières céréalières transformées a été révélée.

Une évaluation des indicateurs de sécurité des suspensions de grains obtenues par la méthode de broyage des grains par cavitation hydropulsée a été réalisée.

Les paramètres optimaux pour l'obtention d'un produit semi-fini à grains destinés à la cuisson en utilisant la méthode de broyage par cavitation hydropulsée du grain de blé ont été déterminés.

Pour la première fois, la possibilité d'utiliser une suspension de grains de blé germés, obtenue par la méthode de broyage par cavitation hydropulsée, dans la production de pain aux céréales a été démontrée.

Pour la première fois, une technologie a été développée pour préparer des crêpes et des crêpes aux céréales à base d'une suspension lait-grain obtenue par traitement par cavitation hydropulsée de céréales avec du lait.

Importance pratique du travail.

Sur la base de la recherche, des recommandations pratiques ont été élaborées pour la production de suspensions de grains à l'aide de la méthode de broyage par cavitation hydropulsée et leur stockage.

Des exemples d'utilisation pratique possible de suspensions de céréales obtenues par broyage par cavitation hydropulsée pour la production de divers produits de boulangerie sont présentés : une suspension de grains de blé germés - pour la production de pain aux céréales, une suspension de grains de lait - pour la préparation de crêpes aux céréales et Crêpes.

La méthode développée pour produire du pain a passé avec succès les tests de production dans la boulangerie de l'entreprise privée « Toropchina N.M. » ; méthode de préparation des crêpes aux céréales - à la cantine de l'Université technique d'État de l'Altaï "Diet +".

L'effet économique attendu de l'introduction du pain aux céréales sera de 155 450 roubles. dans l'année. L'effet économique attendu de l'introduction des crêpes aux céréales est de 8 505 roubles. dans l'année.

Un projet de documentation réglementaire a été élaboré pour le pain aux céréales.

Approbation des travaux. Les résultats des travaux ont été rapportés lors de la 62e conférence scientifique et technique des étudiants, étudiants diplômés et jeunes scientifiques « Horizons de l'éducation » en 2004, lors de la 64e conférence scientifique et technique des étudiants, étudiants diplômés et jeunes scientifiques « Horizons de l'éducation » en 2006. Il existe 10 publications, dont 3 rapports de conférences, 7 articles.

Structure et étendue du travail. Le travail de thèse comprend une introduction, une revue de la littérature, une description des objets et des méthodes de recherche, les résultats des discussions et leur analyse, une description d'exemples d'utilisation pratique possible des suspensions de grains en boulangerie, des conclusions, une liste bibliographique de 222 titres. , dont 5 étrangers, et 6 annexes. L'ouvrage est présenté sur 145 pages d'épreuve dactylographiée, contient 23 figures et 40 tableaux.

Le lait comme moyen d'augmenter la valeur nutritionnelle des produits céréaliers

Dans la pratique mondiale, les travaux sur la création de produits de boulangerie caractérisés par une teneur élevée en substances biologiquement actives sont de plus en plus répandus. Dans la théorie et la pratique de la boulangerie, deux directions ont été identifiées pour augmenter la valeur biologique des produits alimentaires à base de céréales.

L'un de ces domaines est l'enrichissement des produits avec des matières premières contenant de grandes quantités de protéines, d'éléments minéraux et de vitamines. Elle est réalisée en créant du pain enrichi en produits laitiers, concentrés de soja, farine de poisson, vitamines, etc.

La deuxième direction est d’utiliser tout le potentiel inhérent au grain par nature, car lors du broyage variétal, une partie importante des substances bénéfiques du grain est perdue.

Le lait et ses produits transformés sont des matières premières précieuses contenant des protéines et du sucre. Lors du processus de préparation de la crème à partir du lait, du lait écrémé se forme à la suite de la séparation. Le babeurre est un sous-produit de la production de beurre à partir de la crème. Lors de la production de fromages, de fromage cottage et de caséine, du lactosérum se forme. Tous les produits répertoriés peuvent être utilisés en pâtisserie, à la fois sous leur forme naturelle et après un traitement spécial.

L’un des composants les plus déficients de l’alimentation est le calcium. Le pain est une source limitée de calcium. À cet égard, les produits laitiers sont utilisés pour augmenter la teneur en calcium.

Le lait est un système polydispersé complexe. Les phases dispersées du lait, qui représentent 11... 15 %, sont à l'état ionique-moléculaire (sels minéraux, lactose), colloïdal (protéines, phosphate de calcium) et grossier (graisse). Le milieu de dispersion est de l'eau (85...89%)). La teneur approximative de certains composants du lait de vache est présentée dans le tableau 1.1.

La composition chimique du lait n'est pas constante. Cela dépend de la période de lactation des animaux, de la race du bétail, des conditions d'alimentation et d'autres facteurs. La quantité et la composition des graisses subissent les changements les plus importants. Pendant la période de vêlage massif chez les vaches (mars-avril), le lait a une faible teneur en matières grasses et en protéines, et en octobre-novembre il est à son maximum.

La graisse sous forme de boules d'un diamètre de 1 à 20 microns (la quantité principale est de 2 à 3 microns de diamètre) forme une émulsion dans le lait non refroidi et dans le lait refroidi une dispersion avec de la graisse partiellement durcie. La matière grasse du lait est représentée principalement par des triglycérides mixtes, au nombre de plus de 3 000. Les triglycérides sont formés de résidus de plus de 150 acides gras saturés et insaturés. Les matières grasses du lait sont accompagnées de substances semblables à des matières grasses : les phospholipides et les stérols. Les phospholipides sont des esters de glycérol, d'acides gras de haut poids moléculaire et d'acide phosphorique. Contrairement aux triglycérides, ils ne contiennent pas d’acides gras saturés de faible poids moléculaire, mais sont dominés par des acides polyinsaturés. Les plus courantes dans le lait sont la lécithine et la céphaline.

Les protéines du lait (3,05...3,85 %) sont hétérogènes en termes de composition, de contenu, de propriétés physico-chimiques et de valeur biologique. Il existe deux groupes de protéines dans le lait qui ont des propriétés différentes : la caséine et les protéines de lactosérum. Le premier groupe, lorsque le lait est acidifié à pH 4,6 à 20°C, précipite, l'autre, dans les mêmes conditions, reste dans le lactosérum.

La caséine, qui représente 78 à 85 % de la teneur totale en protéines du lait, se trouve sous forme de particules colloïdales, ou micelles ; Les protéines de lactosérum sont présentes dans le lait à l'état dissous, leur quantité varie de 15 à 22 % (environ 12 % d'albumine et 6 % de globuline). Les fractions de caséine et de protéines de lactosérum diffèrent par leur poids moléculaire, leur teneur en acides aminés, leur point isoélectrique (IEP), leur composition et leur structure.

La composition élémentaire des protéines du lait est la suivante (%) : carbone - 52...53 ; hydrogène - 7, oxygène - 23, azote - 15,4...15,8, soufre - 0,7...1,7 ; La caséine contient également 0,8 % de phosphore.

Les glucides du lait sont représentés par le sucre du lait (lactose), un disaccharide constitué de molécules de glucose et de galactose, ainsi que des sucres simples (glucose, galactose), des esters phosphorés de glucose, galactose, fructose.

Le sucre du lait est contenu dans le lait sous forme dissoute sous les formes a et jB, et la forme a se caractérise par une solubilité moindre que la forme /?. Les deux formes peuvent changer de l’une à l’autre. Le sucre du lait est environ cinq fois moins sucré que le saccharose, mais sa valeur nutritionnelle n'est pas inférieure à celle-ci et est presque entièrement absorbée par l'organisme.

Les minéraux sont représentés dans le lait sous forme de sels d'acides organiques et inorganiques. Les sels prédominants sont le calcium (teneur 100...140 mg%) et le phosphore (95...105 mg%). De plus, le lait contient des microéléments : manganèse, cuivre, cobalt, iode, zinc, étain, molybdène, vanadium, argent, etc. La teneur en vitamines du lait dépend de la race de l'animal, de la période de lactation et d'autres facteurs.

Traitement statistique des données expérimentales

Pour obtenir un modèle mathématique du processus étudié, prenant en compte les changements de plusieurs facteurs influençant le processus, des méthodes de planification expérimentale mathématique ont été utilisées.

Pour mettre en œuvre l’une des directions, il fallait d’abord faire germer le grain de blé. Par conséquent, dans un premier temps, au cours de ces études, la méthode optimale de préparation du grain de blé a été déterminée. Dans le même temps, les exigences suivantes ont été imposées à ce processus : la méthode de préparation du grain ne doit pas avoir d'impact négatif sur sa valeur nutritionnelle et biologique ; la méthode doit être simple et peu longue ; sa mise en œuvre ne doit pas nécessiter d'équipement complexe et coûteux ni de personnel supplémentaire, de sorte que, si nécessaire, toute entreprise puisse procéder à la germination avec un rééquipement minimal et des coûts financiers minimes.

Comme l'a montré une analyse des données de la littérature, traditionnellement, pour effectuer une dispersion afin d'obtenir une masse de grains, le grain est trempé pendant 6 à 48 heures, ce qui s'accompagne de la germination initiale du grain. La direction principale des processus biochimiques dans un grain en germination est l'hydrolyse intensive des composés de haut poids moléculaire déposés dans l'endosperme et leur transformation en un état soluble, disponible pour l'alimentation de la pousse en développement.

Cependant, la formation de nutriments qui augmentent la valeur nutritionnelle des grains germés ne se produit pas immédiatement. Le stade initial de la germination (germination latente ou fermentation) s'accompagne d'une diminution des substances de faible poids moléculaire consommées par l'embryon en croissance. Ainsi, lors d'un trempage de 12 heures, la teneur en sucre du grain est réduite de près de 1,5 fois et la teneur en dextrine d'environ 1,7 fois. La teneur en vitamine C dans les premiers stades de la germination diminue de près de 1,5 fois. Mais les expériences montrent qu'après 12 heures de trempage des grains, la teneur en sucres et en dextrines des échantillons étudiés a commencé à augmenter.

Par conséquent, l'étape suivante de la germination des grains s'accompagne de l'accumulation de substances de faible poids moléculaire, notamment de vitamines, en raison d'une augmentation de l'activité enzymatique conduisant à l'hydrolyse de composés de haut poids moléculaire. Cependant, un trempage trop long (plus d'une journée) entraîne un développement intensif de la microflore bactérienne, des moisissures et l'apparition d'une odeur aigre piquante. Par conséquent, après avoir analysé toutes les informations, les paramètres suivants pour la préparation des grains ont été adoptés : durée de trempage - 24 heures ; température de l'eau de trempage - 25C.

Un tel trempage assure la germination initiale du grain avec la formation de nutriments et n'augmente pas de manière significative la microflore du grain. 3.2 Obtention des suspensions de grains. Détermination de la température initiale, intervalles d'échantillonnage

L'objectif principal de la recherche expérimentale était de déterminer la durée possible du traitement par cavitation des grains et d'identifier les intervalles d'échantillonnage pour des recherches ultérieures en laboratoire. Pour résoudre ce problème, des expériences d'essai ont été réalisées pour obtenir des suspensions de grains.

Le traitement des grains par cavitation a été réalisé sur la base de l'entreprise LLC Tekhnokompleks, située à Barnaoul, rue Karaganda, bâtiment 6.

Au moment où l'ouverture du rotor est bloquée par les parois latérales du stator, une forte augmentation de pression se produit sur toute la longueur des ouvertures cylindriques du rotor (choc hydraulique direct), ce qui favorise « l'effondrement » des bulles de cavitation dans la zone UN.

Dans la zone B, l’effondrement intensif des bulles de cavitation est facilité par une surpression constante. Comme déjà évoqué dans la section 1.1, la fermeture des bulles de cavitation favorise la destruction des grains.

Le processus de broyage a été réalisé en mode recirculation. Le rapport des parties solides et liquides était de 1:2. Une augmentation de la fraction solide dans le mélange est impossible en raison des caractéristiques techniques de l'unité de cavitation. L'augmentation de la phase liquide n'est pas pratique du point de vue de la valeur nutritionnelle du produit obtenu.

Pour réaliser les expériences, nous avons utilisé de l’eau froide du robinet ordinaire, dont la température était de 20°C. Modifier la température initiale n'est pas pratique, car cela nécessite des investissements matériels supplémentaires et du temps consacré au chauffage ou au refroidissement, ce qui prolongera considérablement le processus technologique et augmentera le coût du produit final. Des études expérimentales ont montré que la durée possible du traitement par cavitation des grains de blé est de 5 minutes pour les suspensions eau-grains et lait-grains et de 5,5 minutes pour une suspension de grains de blé germés. Dans ce cas, la température finale des suspensions de grains atteint 60-65C.

Un traitement ultérieur du grain est impossible, car lors du broyage par cavitation, la viscosité du produit augmente considérablement, ce qui, à la fin du processus, acquiert la consistance d'une pâte, de sorte que le tuyau d'aspiration de l'installation n'est pas en mesure d'aspirer. le mélange est en cours de traitement et le processus s'arrête.

Etude de l'effet du traitement par cavitation sur l'acidité

Modification de l'acidité des suspensions de grains pendant la cavitation En analysant les résultats, nous pouvons conclure qu'en raison de la cavitation, l'acidité des produits au cours de la première minute du traitement par cavitation augmente fortement par rapport à la valeur initiale de 2 à 2,5 fois. Mais plus loin dans le processus, elle diminue à 1,6 degrés pour une suspension eau-grains, à 2,1 degrés pour une suspension de grains de blé germés et à 2,4 degrés pour une suspension lait-grains.

Cela peut s'expliquer par le fait que l'apparition de la cavitation s'accompagne de la génération de radicaux libres OH-, NCb-, N-, ainsi que des produits finaux de leurs recombinaisons H2C2, HNCb, HN03, qui acidifient l'environnement. Mais comme à la suite de la pulsation et de l'effondrement d'une bulle de cavitation, environ 310 paires de radicaux se forment, principalement OH-, et que l'hydrogène formé au cours du processus s'évapore partiellement, à mesure que le processus progresse, le nombre de groupes hydroxyle augmente, ce qui conduit à une alcalinisation du milieu et l'acidité diminue.

Les glucides sont les principales ressources énergétiques concentrées dans les cellules de l'endosperme du caryopse. En termes de quantité de glucides facilement digestibles, les produits à base de céréales occupent la première place parmi les autres aliments humains. L'importance des glucides dans le processus technologique de transformation des céréales et, en particulier, lors de l'utilisation de céréales dans le processus de préparation de la pâte, est très élevée.

Dans ce travail, nous avons étudié l’effet du traitement par cavitation hydropulsée sur la modification du complexe glucidique du grain de blé. Pour évaluer les changements survenus, la teneur en amidon, dextrines, saccharose et sucres réducteurs a été déterminée.

L'amidon joue le rôle le plus important dans le processus de pétrissage de la pâte et de cuisson du pain. Les résultats des études, présentés dans la figure 3.5, indiquent que le traitement par cavitation hydropulsée des grains contribue à la destruction de l'amidon qu'ils contiennent.

La réduction maximale de la quantité d'amidon est observée dans une suspension de grains de blé germés. Cela est dû au fait qu'à la suite de la germination, l'action des enzymes des grains augmente fortement et le processus de dissolution des substances complexes déposées dans l'endosperme commence par la formation de substances plus simples. En conséquence, l'amidon est converti en dextrines et en maltose. Par conséquent, même avant de soumettre le grain germé au traitement par cavitation, sa teneur en amidon était inférieure de 6 à 8 % à celle du grain de blé d'origine et la fraction massique de dextrines était plus élevée.

La teneur en saccharose des céréales est insignifiante, tandis que le glucose et le fructose des céréales normalement mûries et stockées dans des conditions de faible humidité sont négligeables. Il n'augmente de manière significative que pendant la germination. Par conséquent, l’augmentation significative des sucres dans les suspensions au cours du processus de cavitation était particulièrement importante. Les résultats de ces changements sont présentés dans les figures 3.7 et 3.8. 1.2 et 3 4 5

Modification de la teneur en saccharose La teneur en sucres réducteurs a augmenté de manière particulièrement significative au cours du processus de cavitation : 5 à 7 fois par rapport aux valeurs initiales, tandis que la quantité de saccharose n'a augmenté que de 1,2 à 1,5 fois. Premièrement, les sucres réducteurs sont le produit final de l’hydrolyse de l’amidon. Deuxièmement, parallèlement à la décomposition de l'amidon, lorsqu'il est chauffé en présence d'une petite quantité d'acides alimentaires, l'hydrolyse du saccharose lui-même se produit avec formation de sucres réducteurs (glucose, fructose).

La majeure partie des sucres céréaliers est constituée du trisaccharide raffinose, du glucodifructose et des glucofructanes, qui sont des oligosaccharides facilement hydrolysables de différents poids moléculaires. Apparemment, ce sont eux qui, lors de l'hydrolyse lors de la cavitation, ont entraîné une augmentation de la quantité de saccharose.

L'augmentation de la teneur en sucre dans la suspension lait-céréales par rapport aux produits eau-céréales était apparemment influencée par les sucres contenus dans le lait lui-même.

Ainsi, le traitement par cavitation du grain de blé provoque des changements positifs significatifs dans la structure de son complexe glucidique. L'importance de ce fait est due au fait qu'avec la dispersion traditionnelle des grains, le degré de broyage des grains ne garantit pas l'intensité appropriée de la formation de sucre et de gaz pendant la fermentation de la pâte. Pour améliorer la qualité de la pâte aux céréales, il est proposé d'ajouter du sucre, des concentrés de phosphatides, des tensioactifs (lécithine, sucres gras). On peut supposer que l’utilisation de cette technologie dans la boulangerie permettra une fermentation intensive de la pâte sans introduction d’additifs supplémentaires, mais uniquement grâce aux sucres contenus dans le grain. 3.7 Détermination de la teneur en protéines

Comme vous le savez, environ 25 à 30 % des besoins totaux en protéines du corps humain sont couverts par les produits de transformation des céréales. Dans le même temps, ce sont les fractions protéiques qui déterminent les propriétés technologiques des produits de transformation des céréales et la capacité de produire du pain et des pâtes de haute qualité. Il est donc compréhensible que l’étude des protéines des grains lors de la cavitation soit l’une des tâches les plus importantes.

Des études sur l'effet du traitement par cavitation acoustique sur la teneur en protéines totales, menées par S.D. Shestakov, indiquent son augmentation. Selon sa théorie, lorsque l'eau activée par la cavitation interagit avec une masse broyée contenant des protéines animales ou végétales, une réaction d'hydratation intense se produit - la connexion des molécules d'eau avec un biopolymère, la cessation de son existence indépendante et sa transformation en une partie de cette protéine. . Selon l'académicien V.I. Vernadsky L'eau ainsi liée devient partie intégrante des protéines, c'est-à-dire qu'elle augmente naturellement leur masse, car elle se combine avec elles par l'action de mécanismes similaires à ceux qui se produisent dans la nature vivante au cours du processus de leur synthèse.

Etant donné qu'aucune étude sur l'effet de la cavitation par impulsion hydraulique sur la teneur en protéines des suspensions de grains n'a été réalisée auparavant, il était nécessaire de déterminer l'étendue de cet effet. Pour ce faire, la teneur en protéines d'échantillons sélectionnés du produit céréalier a été déterminée à l'aide de méthodes standard. Les résultats des déterminations sont présentés dans la figure 3.9.

Tests de production de la technologie de production de pain utilisant une suspension eau-grain

Les résultats d'études complexes sur l'utilisation d'une suspension eau-grains de grains de blé germés comme composant de recette de pain ont montré que son utilisation permet d'obtenir des produits de boulangerie à haute valeur nutritionnelle, avec de bonnes caractéristiques organoleptiques et physico-chimiques.

Des tests de production de la technologie proposée ont été effectués dans la boulangerie de l'entreprise privée "Toropchina N.M." (Annexe 4)

L'évaluation des paramètres organoleptiques et physico-chimiques du pain fini, présentée dans le tableau 4.5, a été réalisée selon les méthodes standards données au chapitre 2.

Sur la base de la boulangerie existante, l'entreprise privée "Toropchina N.M.", située dans le territoire de l'Altaï, district de Pervomaisky, village. Logovskoïe, st. Titova, maison 6a, la production de pain aux céréales à base d'une suspension eau-céréales est en cours d'organisation.

La boulangerie produit du pain à partir de farine de blé de première qualité, des pains tranchés et des bagatelles de boulangerie. La productivité de la boulangerie est de 900 kg/jour de produits de boulangerie. La superficie de cette boulangerie permet d'installer une ligne de production de pain aux céréales. Matières premières - la farine est fournie par LLC "Melnitsa", située dans le village de Sorochiy Log, les céréales - par SEC "Bugrov et Ananyin".

Le pain aux céréales sera vendu au magasin de la boulangerie et dans plusieurs magasins situés à proximité. Il n'y a pas de concurrents importants pour le pain aux céréales, puisqu'il n'existe aucune entreprise produisant des produits similaires.

Entreprise privée de boulangerie "Toropchina N.M." Durant ses travaux, elle a compensé son coût initial. La valeur résiduelle est de 270 000 roubles. La production de pain aux céréales représente un sixième de la production de la boulangerie. Ainsi, la ligne de production de pain aux céréales représente un sixième du coût du bâtiment. Cela représente 45 000 roubles. Pour produire du pain aux céréales à base d'une suspension eau-grains, il est nécessaire d'acheter les équipements technologiques suivants : une unité de cavitation pour broyer les matières organiques (dispersant Petrakov), un dispersant Binatone MGR-900, un bain de trempage. Le reste de l'équipement se trouve dans l'entreprise et peut être utilisé dans la production de pain aux céréales.

L'amortissement est calculé en fonction de la durée d'utilité de l'immobilisation. Les bâtiments et ouvrages d'art appartiennent au groupe d'amortissement 6 avec une durée d'utilité de 10 à 15 ans, puisque le bâtiment n'est pas neuf. La durée de vie utile du bâtiment est de 12 ans. Le matériel appartient au groupe d'amortissement 5 avec une durée d'utilité de 7 à 10 ans.

Pour préparer des crêpes et des crêpes aux céréales, il a été proposé de remplacer le lait et la farine par une suspension de céréales au lait. Le calcul de la recette des produits céréaliers était basé sur une quantité de lait de 1040 g pour les crêpes et de 481 g pour les crêpes. Étant donné que le traitement par cavitation des grains de blé avec du lait est effectué dans un rapport de 1:2, les grains ont été consommés en deux fois moins, soit 520 g pour les crêpes et 240 g pour les crêpes. Le reste des matières premières a été pris dans les mêmes quantités que dans la recette originale. Cependant, l'humidité de la pâte pour les crêpes et les crêpes doit être de 65 à 75 %. Ainsi, si nécessaire, il est possible d’ajouter une petite quantité de farine pour obtenir une pâte de consistance optimale. La quantité d'additif a été calculée en fonction de la teneur en humidité des matières premières. Ainsi, la recette des crêpes et crêpes aux céréales est la suivante.

La suspension, la levure et le sucre ont été dosés sur la pâte, la pâte a été pétrie et placée dans un thermostat pendant 90 minutes à une température de 32°C pour la fermentation. Une fois le temps de fermentation de la pâte écoulé, toutes les matières premières restantes selon la recette y ont été ajoutées et la pâte a été pétrie.

Ensuite, nous avons fait des crêpes et des crêpes. Les crêpes et les crêpes ont été cuites sur une cuisinière de laboratoire, dans une poêle à une température moyenne de 270 C. Le temps de cuisson d'une crêpe était en moyenne de 1,5 minute, le temps de cuisson d'une crêpe était de 3 minutes.

A la suite de la cuisson, nous avons découvert qu'il était impossible de réaliser des crêpes à partir de la dernière suspension. Lorsque l'on verse la pâte de ces suspensions dans une poêle, elle mousse, s'étale, colle, et ne peut plus être retirée de la poêle.

TRAITEMENT : TECHNOLOGIE ET ​​ÉQUIPEMENT

UDC 664 : 621.929.9 VI. Lobanov,

V.V. Trouchnikov

DÉVELOPPEMENT D'UN MÉLANGEUR CONTINU AVEC MOTEURS DE TRAVAIL AUTONETTOYANTS

Dans la production de saucisses et de conserves de viande, après broyage de la matière première, elle est mélangée aux ingrédients des recettes pour obtenir des systèmes homogènes. La nécessité de cette opération peut également survenir lors du mélange de divers composants, pour pétrir les matières premières jusqu'à une certaine consistance, lors de la préparation d'émulsions et de solutions, pour assurer un état homogène du produit pendant un certain temps, dans les cas où cela est nécessaire pour intensifier les processus de transfert de chaleur et de masse.

Dans l'industrie de la viande, le mélange mécanique est le plus répandu, utilisé comme principal (dans la fabrication de saucisses, de conserves farcies et de produits semi-finis) ou d'accompagnement (dans la production de produits carnés salés et fumés, graisses alimentaires et techniques, colle , gélatine, traitement du sang).

Les mélangeurs, mélangeurs de viande hachée, mélangeurs de viande hachée, etc. sont utilisés pour le mélange. Les deux premiers groupes de machines sont classés comme équipements par lots. Les mélangeurs peuvent être continus ou intermittents.

Après avoir examiné les conceptions des mélangeurs nationaux et étrangers, nous sommes arrivés à la conclusion qu'ils présentent tous des inconvénients importants - collage des matériaux

rial sur les corps de travail pendant le processus de mélange (adhérence) et faible productivité.

Au département MPSP, une tentative a été faite pour créer un mélangeur de viande hachée en continu avec des corps de travail autonettoyants (demande de brevet n° 2006116842) pour les ateliers de petite capacité, qui peut être utilisé aussi bien dans les usines de transformation de viande de faible capacité que dans magasins de saucisses modulaires (type MKTs-300K ou atelier de magasin de saucisses modulaires de la société CONVICE) et grandes fermes filiales, ce qui est important pour cette étape de développement économique de notre pays, où jusqu'à 60% de tous les produits de l'élevage sur le marché sont fournis par des fermes subsidiaires.

Le mélangeur proposé pour matériaux visqueux se compose d'un corps 1 (Fig. 1), réalisé sur un châssis 2, dans lequel sont installés des corps de travail 3, dont chacun est constitué d'un arbre 4 avec deux pales de travail 5, réalisées sur la longueur de le corps de travail le long d'une ligne hélicoïdale avec un angle de levée compris entre 0°30" et 0°50", tandis que la vis d'un élément de travail est tournée dans le sens des aiguilles d'une montre et l'autre dans le sens inverse des aiguilles d'une montre. L'entraînement 6 des corps de travail 3 est conçu pour que les corps soient synchronisés les uns avec les autres. La conception est équipée d'un plateau de chargement 7 et d'un plateau de déchargement 8.

Riz. 1. Schéma du mélangeur proposé

Après broyage dans un hachoir à viande, la viande hachée pénètre dans le bac de chargement 8 et tombe sous des pièces de travail 3 spécialement conçues, tournant les unes vers les autres aux mêmes vitesses angulaires (le long d'un chemin croisé), qui s'autonettoient pendant le fonctionnement grâce aux forme de leur section transversale. Dans le mélangeur, la viande hachée est activement mélangée par les corps de travail 3 avec des lames 5 réalisées le long d'une ligne hélicoïdale, broyée en raison de l'espace entre les arbres 4 et se déplace le long des corps de travail jusqu'au plateau de déchargement 7. Le mouvement vers l'avant du matériau est assuré

une hélice formée par un déplacement uniforme de la section du corps de travail sur toute sa longueur d'un certain angle a. La rotation des organes de travail s'effectue au moyen de l'entraînement 6.

La forme proposée pour les corps de travail est tirée du brevet allemand n° 1199737, dans lequel deux pales tournent à des vitesses constantes l'une vers l'autre le long de trajectoires qui se croisent. Pour construire le profil des parties actives du mélangeur proposé, nous utilisons le schéma (Fig. 2), où la distance interaxiale est sélectionnée de manière à ce que les corps travaillant s'engagent selon un angle de 45°.

Riz. 2. Schéma de construction du profil des instances de travail

Sur la base de la proposition ci-dessus, nous pouvons écrire

R+g = R-42, (1)

où R est le rayon du corps de travail, m ; r - rayon de l'arbre du corps de travail, m.

Afin de définir la courbe SL, il faut savoir comment l'angle b et la distance OK évoluent en fonction de l'angle a. Ainsi, nous définirons une courbe dans le repère polaire avec un angle b et un rayon de courbure p = OK lorsque l'angle parent a passe de 45 à 0°. Alors, connectons les angles b et a.

Du triangle NPK :

NK = R - sinа ; (2)

ON = r42 - NP = R(4l - cos a) (h)

Du triangle ONK :

t dans NK R péché un péché un

ON R (J2 - cos à) (42 - cos à)

ainsi,

Relions le rayon de courbure p aux angles b et a :

du triangle ONK :

on = r(V2 - cos a)

OK parce que parce que (6)

Ainsi, une courbe dans le système de coordonnées polaires est donnée par le système d'équations suivant :

r (V2 - cos a)

Étant donné que les caissons d'alimentation en air froid sont installés de manière discrète, le processus de séchage du matériau est répété et intensifié plusieurs fois, ce qui constitue l'obtention du résultat technique escompté.

Analyse des séchoirs à tambour

Ho/yudiO bozduh

Riz. Disposition proposée du séchoir à tambour

Le séchoir proposé (Fig.) se compose d'un boîtier 1, à l'intérieur duquel une buse à lame relevable 3 est installée, et un boîtier fixe 2 est fixé à la console du boîtier 1, sur lequel un tuyau 4 est installé pour l'alimentation en eau chaude. air. Le long de la circonférence du tuyau 4 se trouvent des fenêtres longitudinales-radiales 5 et aux extrémités du boîtier 1 se trouvent un tuyau pour charger le matériau 6, une chambre de déchargement 7 avec des tuyaux pour évacuer l'air chaud 8 et évacuer le matériau 9. Sur le boîtier 1 sous un caisson fixe 2 plusieurs caissons 10 sont installés en série avec un tuyau d'entrée 11 et des tuyaux de sortie 12 pour l'alimentation en air froid. La buse à lame relevable 3 est dotée d'un entraînement spécial.

Le séchoir à tambour fonctionne comme suit. Le matériau source pénètre dans le boîtier 1 par le tuyau 6. Lorsque la buse à lame relevable 3 tourne, ses lames capturent le matériau et le soulèvent. En tombant des pales, le matériau forme des jets longitudinaux qui pénètrent dans les flux de chaleur traversant le tuyau 4 et les fenêtres longitudinales-radiales 5. L'humidité est éliminée de la surface extérieure du matériau. Ensuite, la matière se déplace le long du corps 1 jusqu'à la sortie en raison de l'inclinaison du tambour et de la vitesse du flux thermique. Au moment où le matériau se déplace le long de la surface intérieure du corps, il pénètre dans la zone de fixation des caissons 10, à travers laquelle de l'air froid est amené. L'air froid est fourni

par les canalisations d'alimentation 11, refroidit localement une partie du boîtier 1 et est évacué par les canalisations 12. Au contact de la partie refroidie du boîtier, la surface du matériau est refroidie, tandis que son milieu reste chauffé. L’humidité présente dans le matériau va tendre du centre vers la périphérie. Ensuite, lors du passage dans la zone des boîtiers, le matériau apparaîtra à nouveau sur la surface chaude du boîtier et le flux d'air du liquide de refroidissement éliminera l'humidité de la surface du matériau. Ce processus est répété plusieurs fois (en fonction du nombre de cases 10). Ensuite, le matériau en vrac entre dans la chambre de déchargement 7, où il est séparé du liquide de refroidissement et retiré du séchoir à tambour.

Une installation expérimentale de séchage de céréales et autres matériaux en vrac est en cours de fabrication.

Bibliographie

1. Séchage des grains économe en énergie / N.I. Malin. M. : KolosS, 2004. 240 p.

2. Séchage des grains et séchoirs à grains / A.P. Gerjoy, V.F. Samochetov. 3e éd. M. : KolosS, 1958. 255 p.

3. Blé et évaluation de sa qualité / éd. et avec une préface. Docteur en biologie prof de sciences. N.P. Kuzmina et honorable scientifique de la RSFSR prof. L.N. Lioubarski ; voie de l'anglais doctorat biol. Sciences K.M. Selivanova et I.N. Argent. M. : KolosS, 1967. 496 p.

UDC 664.7 V.V. Gorchkov,

COMME. Pokutnev

EFFICACITÉ DU TRAITEMENT DES GRAINS PAR CAVITATION HYDRODYNAMIQUE PENDANT LA PRODUCTION DU PAIN

Introduction

Actuellement, la question de l'élargissement de la gamme de produits de boulangerie reste d'actualité. Le rôle premier est d’augmenter le goût et les propriétés nutritionnelles du pain tout en maintenant son prix bas. Ceci est réalisé en améliorant la technologie de cuisson en modifiant les paramètres de préparation des grains, le degré et la méthode de broyage, en diversifiant la recette en incluant d'autres grains et d'autres composants pendant le pétrissage, en améliorant la technologie de relâchement de la pâte et les conditions de cuisson du pain.

L’une des options possibles pour moderniser l’étape de broyage des grains est l’utilisation de broyeurs à cavitation. Cela élimine le besoin de faire passer le grain à plusieurs reprises dans des broyeurs, puis de le séparer en fractions. Dans le même temps, étant donné que le broyage humide se produit dans le broyeur à cavitation, il n'y a aucun facteur de poussière nocif dans l'atelier de préparation des grains. En conséquence, une suspension homogénéisée de grains broyés est fournie aux produits de boulangerie.

Méthodologie de recherche

Le but de la recherche était d'étudier la possibilité de produire du pain aux céréales à base d'une suspension de céréales obtenue dans un dispersant Petrakov.

L'analyse chimique des grains et des suspensions a été réalisée dans le laboratoire de l'Université agraire d'État de l'Altaï en termes de teneur en humidité, de gluten et de vitrerie. La qualité du pain obtenu a été déterminée au Centre d'essai des produits alimentaires et des matières premières de l'établissement d'enseignement public d'enseignement professionnel supérieur « Université technique d'État de l'Altaï » selon des indicateurs organoleptiques - forme, surface, mie, porosité, odeur, goût, couleur et physico-chimique - humidité, acidité

étanchéités, inclusions étrangères, signes de maladies et de moisissures, craquements dus aux impuretés minérales. Sur la base des résultats de la recherche, l'efficacité économique de la production de pain de blé à base d'une suspension de grains obtenue par dispersion par cavitation a été calculée.

Résultats de recherche

Pour réaliser l’expérience, il a fallu utiliser des grains de blé entiers non décortiqués et de l’eau potable dans un rapport de 1:2.

Pour la recherche, un prototype de générateur de chaleur par cavitation de type rotatif avec une puissance de moteur électrique de 11 kW, un débit de liquide de 0,15 à 0,5 l/s et une pression de 0,2 à 0,4 MPa a été utilisé.

Une pâte a été obtenue à partir d'une suspension de grains en ajoutant 35% de farine. Le pétrissage a été effectué manuellement jusqu'à ce que la pâte ait une consistance homogène.

La fermentation de la pâte a duré deux heures avec deux pétrissages effectués manuellement. Le premier échauffement a été effectué après 40 minutes. après le début de la fermentation, la seconde - après encore 40 minutes. (1 heure 20 minutes après le début de la fermentation). La découpe a été réalisée mécaniquement selon des formes standards. Le temps de levée était de 50 minutes. à une température de 40°C. Durée de cuisson - 25 minutes. à une température de 240°C.

Pour mettre en place l’expérience, du blé ayant de faibles propriétés boulangères a été utilisé. Les grains présentant de telles caractéristiques n’ont pas été choisis par hasard. Cela a permis d'évaluer la qualité minimale possible des matières premières dans la production du pain et de réduire les coûts au minimum. Dans ce cas, les propriétés boulangères de la pâte sont nivelées en y ajoutant de la farine. Indicateurs, caractéristiques

affectant la qualité du grain initial sont donnés dans le tableau 1.

Comme en témoignent les données présentées dans le tableau 1, les échantillons de grains analysés avaient des indicateurs de qualité moyenne : en termes de protéines et de gluten, ils correspondaient à des variétés de blé faibles, et en termes de vitrerie, ils correspondaient à des variétés fortes. Les qualités moyennes en termes de propriétés techniques conviennent à la production de farine boulangère sans ajout d'améliorants.

Une recette a été élaborée pour obtenir du pain. La différence dans la recette est qu'elle est basée non pas sur 100 kg de farine, mais sur 100 kg de mélange. Cela est dû au fait que la base de la pâte n'est pas de la farine, mais son mélange avec une suspension de céréales. La suspension a été obtenue à partir de grains entiers sans utilisation de farine. Le mélange comprenait 65 % de suspension de céréales et 35 % de farine de blé de 1ère qualité. A 100 kg du mélange, on a ajouté 0,9 kg de sel de table « Extra » et

0,3 kg de levure.

Une analyse organoleptique réalisée après cuisson a montré que le produit fini avait une forme caractéristique

pour moulé, correspondait au moule à pain dans lequel se faisait la cuisson ; surface - sans grandes fissures ni déchirures ; miette - cuite et élastique; porosité - développée sans vides ni compactages ; goût et odeur - caractéristiques de ce type de produit ; Marron.

L'évaluation des paramètres physico-chimiques est donnée dans le tableau 2.

Les résultats donnés dans le tableau 2 montrent qu'en termes d'indicateurs physiques et chimiques, le pain obtenu correspond : en termes d'humidité - Darnitsky, en termes d'acidité et de porosité - au pain blanc de 1ère qualité.

L'effet économique de l'introduction de la technologie a été évalué en réduisant le coût du pain et a été déterminé en tenant compte des coûts du processus de dispersion et des économies sur les matières premières. À titre de comparaison, du pain à base de farine de blé de première qualité a été pris. Les données sur l'efficacité économique de la production de pain de blé à base d'une suspension de grains obtenue par dispersion par cavitation sont présentées dans le tableau 3.

Tableau 1

Évaluation de la qualité du grain de blé, %

Indicateur Échantillon expérimental Variétés de blé faibles Variétés de blé fortes

Humidité 14,23 - -

Protéines,% 11,49 9-12 14

Gluten 20,59 Jusqu'à 20 28

Vitrosité 59 Jusqu'à 40 40-60

Tableau 2

Indicateurs physico-chimiques du pain aux céréales

Indicateur Résultat du test GOST 26983-86 « Pain Darnitsa » GOST 26984-86 « Pain capital » GOST 26987-86 « Pain blanc à base de farine de blé de 1ère qualité »

Humidité, % pas plus de 48,0±0,71 48,5 47 45

Acidité, degrés pas plus de 2,0±0,36 8 8 3

Porosité, % pas moins de 68,0 ± 1,0 59 65 68

Inclusions étrangères Non détecté - - -

Signes de maladie et de moisissure Non détecté - - -

Craquement dû aux impuretés minérales Non ressenti - - -

Tableau 3

Effet économique de la production de pain pour 1 tonne

Éléments de coût de production Produit

pain à base de farine de première qualité (version de base) pain aux céréales (version design)

1. Production générale et dépenses économiques générales, frotter. 7570 7809

2. Matières premières, frotter. 6713 4335

3. Coûts totaux pour la production de 1 tonne de pain, frotter. 14283 12114

4. Effet économique, frottez. - 2139

Des économies de coûts sont dues à une réduction du coût des matières premières due au remplacement d'une partie de la farine par une suspension de céréales. Il ressort du tableau 3 que l'effet économique pour 1 tonne de produits finis (pain) sera de 2 139 roubles.

Les données obtenues nous permettent de recommander l'utilisation de la cavitation hydrodynamique au stade du broyage dans la production de pain de blé à base de suspension de grains, ce qui éliminera le besoin de passer à plusieurs reprises les grains dans des broyeurs, suivi d'un tamisage en fractions, éliminera les pertes dues à la formation. de poussière de broyeur et obtenir un effet économique de 2139 roubles/t.

Bibliographie

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3. GOST 26983-86. Pain Darnitski. Entrer. 01.12.86 au 01.01.92. M. : Maison d'édition de normes, 1986. 6 p.

4. GOST 26987-86. Pain blanc à base de farine de blé de première et deuxième qualités. Conditions techniques.