CC BY
46
экстрагирования в промышленности для производства качественного пектина.
ЛИТЕРАТУРА
1. Ультразвук в медицине. Физические основы примене-ния/Подред. К. Хилла, Д. Бэмбера.-М.: Физматлит, 2008.-542 с.
2. Хорбенко И.Г. Ультразвук в действии. - М.: Знание, 1965. - 48 с.
3. Донченко Л.В. Технология пектина и пектинопродук-тов. - М.: ДеЛи, 2000. - 253 с.
4. Даниловцева А.Б., Полякова И.В. Оптимизация технологических параметров гидролиза-экстрагирования при получении пектина из плодово-ягодных выжимок / Хранение и переработка сельхозсырья. - 2007. - № 5. - С. 32-33.
Поступила 11.03.11 г.
INFLUENCE OF ACID-CAVITATION HYDROLYSIS OF VEGETATIVE RAW MATERIALS ON AN YIELD AND QUALITY OF PECTIN
V.M. TYSHCHENKO
Orenburg State University,
13, Pobedy av., Orenburg, 460018; e-mail: ppbt@mail.osu.ru
Possibility to carry out hydrolysis extraction of pectin by the method providing joint appliance of acid and ultrasonic cavitation is investigated. The analysis of dependence of gelation on cavitation effect has been performed and pH optimum parameters of the applied acids have been defined. The prospectivity of appliance of cavitation as an additional intensifier of acid hydrolysis allowing to reduce the concentration of the acids used have been proved. The qualitative indicators of recovered pectin are decreased insignificantly and preserved at the level acceptable.
Key words: pectin, hydrolysis extraction, ultrasonic cavitation, intensity of cavitation effect.
В результате применения ультразвуковой кавитации при гидролизе соляной кислотой выход пектина составляет 94,7% от максимально возможного при рН раствора 4,0 (рис. 2). Качество 2%-го студня пектина, полученного кислотно-кавитационным способом, составляет 58-59,5%.
Для серной кислоты выход пектиновых веществ при кислотно-кавитационном способе экстрагирования составил 94,6% (рис. 3).
Согласно графикам рис. 2 и 3, при интенсивности кавитационного воздействия 4 Вт/м2 оптимальное значение рН для соляной кислоты 3,5, для серной 4,0.
Высокие показатели студнеобразования свидетельствуют о возможности применения данного способа
664.8.036.62
РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА КОНСЕРВОВ
«ПЕРСИКОВЫЙ СОК»
А.Ф. ДЕМИРОВА
Дагестанский государственный технический университет,
367015, г. Махачкала, пр-т И. Шамиля, 70; тел.: (8722) 62-37-61, факс: (8722) 62-37-97, электронная почта: dstu@dstu.ru
Представлены результаты исследований по прогреваемости консервов «Сок персиковый» при тепловой стерилизации с использованием ступенчатого нагрева и охлаждения в статическом состоянии и с вращением тары. Установлены режимы тепловой стерилизации сока при ступенчатом нагреве и охлаждении. Полученные результаты свидетельствуют об эффективности использования предлагаемого способа для тепловой стерилизации консервов.
Ключевые слова: стерилизация соков, прогреваемость консервов, режим ступенчатой стерилизации.
Нами исследована возможность интенсификации процесса тепловой стерилизации консервов типа фруктовых соков в 3-литровой таре методом ступенчатого нагрева и охлаждения, а также с вращением тары.
Предварительно нами экспериментально исследовано температурное поле фруктовых соков при их стерилизации в автоклавах по режимам действующей технологической инструкции [1].
На рис. 1 показаны кривые прогреваемости и фактической летальности центрального и периферийного слоев консервов «Персиковый сок» в стеклянной таре 1-82-3000 при стерилизации в автоклаве по режиму 25-60-30
■118.
Как видно из графиков, центральный слой компота прогревается медленнее, чем периферийный, температурная разница между слоями составляет 8-12°С. Соответственно и фактические летальности этих слоев имеют разные значения: центральный слой - 316 усл. мин, а периферийный - 573 усл. мин. Коэффициент крайней неравномерности тепловой обработки [2] для данного режима Ккн = 573/316 = 1,8.
Этот показатель является константой, характеризующей термическое сопротивление данного продукта в конкретных условиях стерилизации, т. е. характеризует степень неравномерности тепловой обработки консервов при любом режиме стерилизации. Высокие значения Ккн указывают на то, что значительная часть
Время, мин
Рис. 1
консервов (40-50%) подвергается заметному перегреву.
Сущность разработанного нами способа стерилизации заключается в следующем.
Банки с соком после герметизации устанавливают в носитель, обеспечивающий механическую герметичность (предотвращение срыва крышек в процессе тепловой обработки) и помещают последовательно в ванны с горячей водой температурой 90и100°Сна определенное время. По истечении этого времени банки охлаждаются в последовательно установленных ваннах с температурой воды соответственно 80, 60 и 40°С.
Режим ступенчатой стерилизации консервов в общем случае можно выразить в виде
1=1 . 1л1. .. t н-n t ox 1 t ox 2 . t ox. n
Т 1Тн 1 Т Т н 2 Т н. n ) Т И ox1 Т * ox 2 Т ox. n
где тН1, тн2, ... , тн.л - продолжительности периода ступенчатого нагрева консервов при соответствующих температурах горячей воды
ТнЬ TH2, ... , Тнл; т0Х1, т0Х2, ... , тохл - продолжительности периодов ступенчатого охлаждения консервов при соответствующих температурах охлаждающей воды Тжь Тл2, ... , Тохл.
Нами исследована прогреваемость консервов «Персиковый сок» в банке СКО 1-82-3000 со ступенчатым нагревом в горячей воде и последующим ступенчатым водяным охлаждением по режиму
О
о
га"
О.
?
га
о.
о
с
2
.а>
О 10 20 30 40
Время, мин
Рис. 2
ванием при переносах носителей с банками из одной ванны в другую.
Нами исследована возможность интенсификации процесса тепловой стерилизации консервов с применением ротационного ступенчатого нагрева в горячей воде с последующим ступенчатым водяным охлаждением.
Режим ступенчатой стерилизации консервов с ротацией тары в общем случае можно выразить в виде
(t , t о t н 1 н 2 h. n t , t о t 1 ox1 ox2 ox. n
Т Т Т V н 1 н 2 h. n , Т Т Т V ox1 ox2 ox. n J
( 6 17 1 ( 7 7 7 ( 6 15 1 ( 6 6 6 1
(90oC 100ocJ ,80oC 60oC 40ocJ
(90oC 100°cJ , 80oC 60oC 40oC
где п - частота вращения тары, с .
Сущность этого способа стерилизации заключается в следующем. Ступенчатый нагрев банок с соками осуществляют аналогично описанному выше. Для интенсификации внутреннего теплообмена и обеспечения равномерности нагрева продукта банки вращают с донышка на крышку с оптимальной частотой вращения для компотов 0,42-0,5 с-1.
Кривые прогреваемости и фактической летальности консервов «Персиковый сок» в банке СКО 1-82-3000 со ступенчатым нагревом в горячей воде с последующим водяным охлаждением и ротацией тары по режиму
■ 0,42
Как видно из рис. 2, режим обеспечивает промышленную стерильность консервов: величины фактической летальности в наименее и наиболее прогреваемых точках - 263 и 197 усл. мин - удовлетворяют значениям, установленным для соков - 150-200 усл. мин [3]. Коэффициент неравномерности тепловой обработки для предлагаемого режима 1,3, что свидетельствует о равномерном прогреве сока и сокращении продолжительности процесса стерилизации по сравнению с действующим режимом на 71 мин.
Некоторое снижение неравномерности тепловой обработки при ступенчатой стерилизации в статическом состоянии объясняется вынужденным перемеши-
представлены на рис. 3. Указанный режим обеспечивает промышленную стерильность консервов: величины фактической летальности в наименее и наиболее прогреваемых точках соответственно равны 254 и 204 усл. мин. Коэффициент неравномерности тепловой обработки 1,2. Таким образом, по предлагаемому режиму периферийные и центральные слои продукта получают более равномерное тепловое воздействие, чем по режиму действующей технологической инструкции и режиму со ступенчатым нагревом без ротации.
Нами также был исследован режим, где вместо помещения банок в ванны использовали их орошение водой с соответствующей температурой.
n
( 6 18 1 ( 7 7 7 1
(90oC 100od , 80oC 60oC 40oC
Время, мин
Рис. 3
Кривые прогреваемости и фактической летальности консервов «Персиковый сок» в банке СКО 1-82-3000 путем ступенчатого орошения горячей водой с ротацией тары по режиму
. 0,42
представлены на рис. 4. Из графиков видно, что величины фактической летальности в наименее и наиболее прогреваемых точках для данного режима соответственно равны 267 и 210 усл. мин. Коэффициент неравномерности тепловой обработки 1,2.
Сравнивая стерилизующие эффекты наиболее (267 усл. мин) и наименее прогреваемых слоев (210 усл. мин) и рассчитав значение коэффициента крайней неравномерности Кк н = 267/210 = 1,2, можно сделать вывод о целесообразности ступенчатого орошения горячей водой со ступенчато-оросительным водяным охлаждением и вращением банок с донышка на
Время, мин
Рис. 4
крышку, что обеспечивает равномерный прогрев консервов, сокращение продолжительности тепловой обработки по сравнению с автоклавным режимом, улучшает качество готового продукта.
Предлагаемые способы стерилизации соков позволяют сократить продолжительность процесса, обеспечивают значительную экономию тепловой энергии и воды, поскольку тепло не расходуется на нагрев воды в автоклаве. Кроме того, они обеспечивают и значительную экономию охлаждающей воды.
ЛИТЕРАТУРА
1. Сборник технологических инструкций. Т.2. - М.: Пищевая пром-сть, 1977.
2. Демирова А.Ф. Изыскание параметров непрерывной ротационной стерилизации консервов в стеклянной таре: Дис. ... канд. техн. наук. - Махачкала, 2000.
3. Флауменбаум Б.Л. Основы консервирования пищевых продуктов. - М.: Агропромиздат, 1982.
Поступила 11.05.10 г.
RESOURCE-SAVING PRODUCTION TECHNOLOGY OF CANNED FOOD «PEACH JUICE»
A.F. DEMIROVA
Daghestan State Technical University,
70, Imam Shamilprosp., Mahachkala, 367015;ph.: (8722) 62-37-61, fax: (8722) 62-37-97, e-mail: dstu@dstu.ru
Results of researches on warming canned food "Peach Juice" are presented at thermal sterilization with use of step heating and cooling in a static condition and with container rotation. Modes of thermal sterilization of juice are established at step heating and cooling. The received results testify to efficiency of use of an offered way for thermal sterilization of canned food.
Key words: sterilization of juice, warming canned food, mode of step sterilization.
