Изменение углеводного комплекса топинамбура при замораживании и хранении Текст научной статьи по специальности «Прочие технологии»

 Г \

^0б_ _ ео

Г0 со

/ \

Г0в _

^0к 18ь;

.(,10)

(П)

где св, во, ег- пористости намывного слоя вспомогательного вещества и осадка в моменты времени То и тк соответственно; г* - удельное сопротивление намывного слоя вспомогательного вещества.

Величины ев и гов являются известными для заданного вспомогательного вещества.

Из выражений (10) и (11) определяются пористости осадка в начале и в конце фильтрования.

=е„

е„ =8.

(12)

. л

(13)

К =№гРт„х0=1ГРтк

С„

-с„

V V -V р И Р ~1¥Рт г

пор _ пор.в п _ &В/*0СЛ УУI ^к-^о

V..

V.

(14)

V АЛ- ~АРф .п

Аналогично с учетом выражений (6), (8) и (12) определим время начала получения осветленного сока

. еАс(р„ -Сп) [ I 1Гр/10Сгс

АРо ~АРф.п

Рабочее время фильтрования тр, т. е. время, за которое образуется осветленный сок (фильтрат) объемом V, составляет ;

=Тк _то =

С,^ос/2(рп ~Сп)

с„

Объем примеси, накопившейся в порах вспомогательного вещества в конце процесса фильтрования:

Учитывая, что пористость представляет собой отношение объема пор к объему осадка, имеем

где Ул, Упор.в - объем собственно вспомогательного вещества и объем его пор соответственно.

Подставим (6), (9) и (13) в выражение (14) и определим время конца фильтрования

» ц/ УАР о-4р*„ л/АРк АРф.п

Длительность операции намыва ФВВхц из суспензии объемом V' с можно определить по производитель-

гУ'

ности насоса О из соотношения т =----------ч Число цир-

О

куляций 2 обычно принимается равным пяти [7]. г Полная продолжительность цикла хц с учетом времени вспомогательных операций твс (сборка и разгрузка фильтра, заполнение его суспензией и т. д.) составит т =т +х„ +х +т .

0 р вс

Зная рабочее время фильтрования тр, вычислим количество осветленного сока V = ШР%р.

ЛИТЕРАТУРА

1. Фан Юнг А.Ф. Осветление и фильтрование плодовых соков,-М.: Пищевая пром-сть, 1967.

2. Фан-Юнг А.Ф., Нгуен Ван Тхоа. Сопротивление при фильтровании виноградного сока // Изв. вузов. Пищевая технология.

- 1970. -№,1.-С.150-152.

3. Зинченко В.И., Таран В.А. Практика применения фильтровальных порошков // Виноделие и виноградарство СССР. -1985. - № 5. С. 34-35.

4. Лейчкис И.М. Исследование механизма очистки жидкостей при фильтровании с применением вспомогательных вещее гв // Теорет. основы хим. технологии. — 1978. - XII. - № б. - С. 882-888.

5. Малышев Д.В., Короткова Т.Г., Константинов Е.Н. Соотношение между пористостью сжимаемого осадка и его удельным сопротивлением в процессе фильтрования // Изв. вузов. Пищевая технология. - 2003. - № 2-3.

Кафедра процессов и аппаратов пищевых производств

Поступила 03,03.03 г.

641.13.002.2:635.24.004.4

ИЗМЕНЕНИЕ УГЛЕВОДНОГО КОМПЛЕКСА ТОПИНАМБУРА ..... ПРИ ЗАМОРАЖИВАНИИ И ХРАНЕНИИ ,

И.А. ХРИПКО, М.А. КОЖУХОВА

Кубанский государственный технологический университет

Благодаря высокой урожайности, неприхотливости и уникальному химическому составу, топинамбур все активнее вовлекается в сельскохозяйственное производство и переработку. Он служит сырьем для получе-

ния пищевых и биологически активных добавок, продуктов питания общего и специального назначения [1,2].

Интерес к топинамбуру связан прежде всего с особенностями его углеводного комплекса: он содержит

0,4-0,6% глюкозы и фруктозы, 5-6% дисахаридов, ос-

новную же массу углеводов составляют олигофрукто-зиды и полифруктозан инулин - 10-13%.

Преобладание фруктозы и ее производных обусловливает диетические свойства топинамбура. В его состав входят также пектиновые вещества (2-2,2%), азотистые вещества (0,9-3,3% на сырую массу), разнообразные макро- и микроэлементы. Благодаря относительно высокому содержанию кремния, топинамбур особенно полезен для лиц пожилого возраста. Витаминный состав характеризуется наличием витаминов группы В, аскорбиновой кислоты, РР.

Природная устойчивость топинамбура к действию холода делает его перспективным сырьем для низкотемпературного консервирования, обеспечивающего максимальную сохраняемость всех полезных свойств сырья. При производстве замороженных продуктов общепринятой является температура -18°С, а перспективной -30°С.

Ранее нами было показано, что клубни топинамбура, в отличие от других растительных объектов, хорошо сохраняются при близкриоскопических температурах (-2.. -5°С) в течение 2 мес [3]. Этот способ позволяет значительно снизить затраты на производство холода по сравнению с глубоким замораживанием и рекомендуется для хранения сырья перед переработкой.

Изучение влияния различных температур на качественные изменения продуктов при холодильном хранении важно как с технологической, так и с экономической точек зрения, так как позволяет выбрать для конкретного продукта оптимальный технологический режим.

Цель нашей работы - исследование изменений углеводного комплекса топинамбура при различных режимах низкотемперату рной обработки и хранения.

Клубни топинамбура сорта Интерес урожая 2001 г. сортировали, мыли, очищали от кожицы, измельчали на кубики 2x2x2 см, бланшировали 10 мин при 95°С, замораживали и хранили в течение 3 мес при температурах -8 и -30°С. Часть образцов подготавливали аналогичным способом, исключая процесс бланширования, что давало возможность учесть ферментативные изменения в сырье. Целые промытые клубни хранили также в подмороженном состоянии при -2°С. Все образцы были упакованы в полимерные мешки.

В свежих и замороженных образцах определяли рефрактометрически по ГОСТ 8756.2 содержание растворимых сухих веществ, убыль массы - по [4], редуцирующие, растворимые и нерастворимые в 80%-м этаноле углеводы - гексацианоферратным методом [5] после фракционирования по методике [6].

В исходном сырье, взятом для исследования, массовая доля сухих веществ составляла 21%, содержание спирторастворимой (СР) фракции углеводов -15-17%, спиртонерастворимой (СН) - 1-2%, редуцирующих сахаров - 0,6-0,8% в расчете на сырую массу.

В состав СР фракции углеводов топинамбура входят моно- и олигофруктозиды с различной степенью полимеризации, в состав СН фракции - высокомолеку-

лярные полимеры, главным образом инулин. Преобладание растворимых в спирте сахаров и низкое содержание инулина можно объяснить погодными условиями: сезон 2001 г. характеризовался жарким засушливым летом и ранними осенними заморозками.

При хранении было обнаружено небольшое увеличение (на 1-2%) массовой доли сухих веществ во всех образцах, за исключением хранившихся при близкрио-скопической температуре, в которых после 2 мес хранения естественная убыль составила 6%, а сухие вещества повысились на 3%. -...

Редуцирующие сахара во всех исследованных вариантах существенных изменений не претерпевали и оставались в процессе хранения на уровне 0,6-0,8%.

Данные об изменении СР и СН углеводных фракций топинамбура представлены соответственно на рис. 1 И 2. ... ...

ш

о

о

ш

а>

5

>

к

с;

о

4

о:

СЗ

С2

О

О

о

пз

5

—в—СР. -2 вС

=5$= Qp -18 °С

—ср. -зо °с !

I О т -2 вС

”—'А —-он, -18 °С

—СН. -30 вС

Время хранения, мес

Рис. 1

Как видно из рис. 1, содержание СР сахаров после некоторого снижения повышается, а СН фракции, соответственно, снижается.

В образцах, замороженных до -18 и -30°С, изменения носят иной характер.

В небланшированном топинамбуре тенденция к снижению СР сахаров сохраняется в течение всего периода хранения, а содержание СН фракции монотонно

СР, -18 °С

f СР, -30 “С

СН, -18 °С

■ СН, -30 'С

Время хранения, мес

Рис. 2 '

увеличивается и составляет к конну 3-го мес хранения 4%. Причиной этого может быть взаимодействие олигосахаридов между собой или с другими спиртонерастворимыми компонентами сырья, например с белками.

Несмотря на низкую температуру, концентрирование растворимых веществ клеточного сока вследствие вымораживания воды может способствовать протеканию химических реакций, особенно при длительном хранении. Так, одна из теорий криоповреждений основана на взаимодействии сульфгидрильных групп белков в замороженных системах [7].

В бланшированных образцах топинамбура (рис. 2) изменения углеводного комплекса имеют аналогичный характер. Разница заключается в том, что начальное содержание СР сахаров ниже вследствие потерь при бланшировании. Это дает основание полагать, что отмеченные изменения в углеводном комплексе носят скорее всего неферментативный характер.

выводы

1. Топинамбур при хранении в условиях близкрио-скопических температур (-2°С) отличается более высоким содержанием спирторастворимых сахаров и пониженным содержанием полифруктозанов по сравнению с глубокозамороженными образцами.

ОЦЕНКА ГИДРОСЕЛЕКЦИИ В

В.М. ПЕРЕЛЫГИН, С.Ю. НИКИТИНА, Н.А. ПОРОХОВА

Воронежская государственная технологическая академия

Для получения высокоочищенного этилового спирта широко используется метод гидроселекции. Данный технологический прием подразумевает подачу горячей воды в концентрационную часть эпюрационной колонны, что позволяет снизить содержание этилового спирта на тарелках колонны, увеличивая степень извлечения головных и промежуточных примесей [1, 2]. Традиционно принято подавать горячую воду на 32-ю тарелку, однако рядом авторов рекомендуется подача гидроселекционной воды на верхшою тарелку колонны [3]. Задача настоящего исследования - сравнительная оценка указанных приемов.

Пусть эгпорационная колонна имеет п теоретических тарелок в выварной части и те в концентрационной. На питательную тарелку колонны поступает Ьс киломолей бражного дистиллята с содержанием этилового спирта или примеси хс мольных долей. Из конденсатора колонны отбирается Ре, киломолей головной фракции с мольной долей спирта или примеси у0. На верхнюю (п+т)-ю тарелку подается Ьг киломолей горячей воды. На обогрев колонны поступает й киломолей пара. Обозначим через х, и у1 мольные доли спирта

2. Замораживание и хранение топинамбура при -18 и -30°С сопровождается небольшим, в пределах 2-3%, снижением спирторастворимых углеводов и увеличением спиртонерастворимой фракции, причем характер изменения углеводного комплекса не зависит от предварительной термической обработки (бланширования). ,. , ,

ЛИТЕРАТУРА

1. Ко'шев Н.К., Калиничева М,В. Топинамбур - биоэнергетическая культура XXI века. — М., 2002. — 76 с.

2. Голубев В.И., Волкова И.В., Кушалаков Х.М. Топинамбур. Состав, свойства, способы переработки, области применения. - Астрахань, 1968. - 423 с.

3. Кожухова М.А., Евсюкова И.А. Изменение состава топинамбура при различных температурах хранения // Тез. докл. юбил. Междунар. науч.-практ. конф. «Пищевые продукты XXI века», Москва, МГУГ1П, 21-23 нояб. 2001 г.

4. Широков Е.П., Полегаев Н.П. Хранение и переработка плодов и овощей. - М.: ВО Агропромиздат, 1989. - 302 с.

. 5. Руководство по методам анализа качества и безопасности пищевых продуктов / Под ред. И.М. Скурихина, В. А. Тутельяна.

- М.: Брандес, Медицина, 1998. - 340 с.

6. Петров К.П. Практикум по биохимии пищевого растительного сырья. - М.: Пищевая пром-сть, 1965. - 330 с.

3. Белоус А.М., Гордиенко Е.А., Розанов Л.Ф. Замораживание и криопротекция. - М.: Высш. школа, 1987. - 80 с.

Кафедра технологии консервирования

Поступила 13.01.0$ г. .

- 663.551.2.001.2

ЭПЮРАЦИОННЫХ КОЛОННАХ

или примеси на /-и тарелке в жидкой и паровой фазах; х0 - мольная доля спирта или примеси в эпюрате; К» Ка - коэффициенты испарения спирта или примеси соответственно на /-й тарелке и в дефлегматоре; Ь„ = й --Рс + Ьс + 1Ч и Ьт = С - - молевые потоки жид-

кости в выварной и укрепляющей частях; Ь0 - молевой поток эпюрата (при открытом обогреве Ь0 = О -Ра +

•4~Т 4- Т ттпт? ооътлтлт'плт Т , — Т_.-*ь I ^

> 1 v'iУi *-‘С х £/‘

Составим уравнение материального баланса спирта или примеси для дефлегматора колонны

Су„+т = (С7-Р0)хЬ + РпуП, (1)

где хе> - мольная доля спирта или примеси в флегме. Для тарелок колонны

СУп+т-1 ~ ^ОУО,

(-^Уп+т-2 ?'тХп т 1 ^ ^пУОу

Су,, = 1тХ„п + Роуо;

вуп-1 = Ь^с„-ЬоХ0; ' .

Су п 2 1^гг*-п— ( — Й'СЬ

(п\, /.„Гр ■ (2)

Уравнение материального баланса для всей колонны