Реферат
На основании информационно-патентного анализа исследований отечественных и зарубежных специалистов, обоснована технико-экономическая эффективность использования топинамбура в качестве основного сырья для производства спиртных напитков. Приведены данные, характеризующие преимущество топинамбура с позиции агропромышленных аспектов его производства: высокопродуктивность, устойчивость к неблагоприятным условиям произрастания, в том числе к повышенным концентрациям ксенобиотиков, окислов серы, азота, сероводорода и т. д. Дана оценка экономических преимуществ использования топинамбура при производстве спиртных напитков. Изложены особенности биохимического состава топинамбура. Показано, что к основным ценным для винодельческого производства компонентам в клубнях топинамбура относятся фруктозосодержащие углеводы, содержание которых может достигать 75-85?%, что выше, чем содержание крахмала в основных зерновых культурах в среднем на 15-20?%. Кроме того, данные полимеры, представленные инулином и его фракциями, из?за линейной структуры и меньшей молекулярной массы легче подвергаются водно-тепловой и ферментативной обработке, чем крахмал. Приведены данные о фракционном составе фруктозосодержащих углеводов топинамбура сорта Скороспелка. На основе результатов немецких и отечественных ученых выявлено, что клубни топинамбура обладают высокой инулиназной активностью. Отмечено, что при использовании топинамбура в качестве сырья для производства спиртных напитков необходимо учитывать повышенное содержание в нем пектиновых веществ, характеризующихся высокой степенью метоксилирования, и активную пектинэстеразу. Приведена характеристика клубней топинамбура с позиции хранения, отмечены преимущества использования топинамбура сушеного.

Реферат
В исследованиях по очистке корнеплодов и клубнеплодов методом мгновенного сброса давления получены положительные результаты, обеспечившие минимальные потери сырья и низкие энергетические затраты при сохранении качества исходного сырья. При переработке подобного сырья важную роль играет процесс очистки. Хранение сырой очищенной мякоти или ее дальнейшая переработка сопровождается процессом влагоудаления - сушкой. Цель работы: исследовать влияние избыточного давления острого пара на подсушку сахарной свеклы и картофеля, очищаемых методом мгновенного сброса давления (ММСД). Данный процесс очистки протекает в замкнутом пространстве с последующим мгновенным сбросом давления до атмосферного. В ходе экспериментов исходная влажность сахарной свеклы изменялась в пределах 53-69?%, относительное давление острого пара 2,6-6,0, а эквивалентный диаметр очищенных клубней от 50 до 150 мм. Работа выполнялась в Ташкентском химико-технологическом институте. Определяли влияние изменения давления острого пара с 0,22 до 0,6 МПа при очистке корнеплодов и клубнеплодов ММСД на интенсивность влагоудаления очищенной мякоти. Полученные данные по частичной подсушке при очистке овощей ММСД обобщены, выведена формула, погрешность которой не превышает 8,5?%. Анализ полученных данных позволил выявить следующие оптимальные режимные параметры эффективной очистки корнеплодов методом мгновенного сброса давления: относительное избыточное давление р0 = 2,75-3,80; темп нагрева dt/dt = 1,0-1,15 °C/с; продолжительность процесса t = 90-150 с. Сравнение экспериментальных данных при совмещении процессов очистки и частичной подсушки показывает, что высокие значения исходной влажности благоприятно влияют на осуществление процесса, так как высокая влажность способствует получению большего количества пара внутри объекта. Следовательно, излишняя влажность, которая является "инициатором" порчи сельскохозяйственного сырья, в том числе, корнеплодов и клубнеплодов, при очистке методом мгновенного сброса давления способствует интенсификации процесса очистки и снижению рабочего давления острого пара.

Реферат
Увеличение зерновой емкости в последние годы осуществляется в основном за счет строительства металлических зернохранилищ. Вместе с тем, эти сооружения требуют в ряде случаев отдельной теплоизоляции, отсутствие которой приводит к существенным ограничениям в их использовании, особенно при значительном изменении климатических условий, характерном для большинства регионов нашей страны. Вместе с тем, исследований по изменению температуры пристенного слоя зерна при переменных атмосферных условиях явно недостаточно. В статье на основе расчетных методов проведена оценка изменения температуры пристенного слоя зерна при различных температурных изменениях атмосферного воздуха. На основе расчета величины критерия Био показано, что для металлических силосов термическим сопротивлением металлической стенки можно пренебречь и считать, что температура поверхности зернового слоя равна температуре среды, и тепловые условия на границах зерновой насыпи можно принять в качестве граничных условий первого рода. При этих допущениях, с учетом числа Фурье, рассчитана относительная избыточная температура пристенного слоя зерна в процессе его нагрева от окружающей среды, по которой определено изменение температуры пристенного слоя зерна. В качестве примера приведены результаты расчета изменения температуры пристенного слоя зерна пшеницы в процессе нагрева от начальной температуры 10 °С при постоянной температуре атмосферного воздуха 40 °С и ее росте от 10 °С со скоростью 3 °С/ч. Установлено, что наиболее существенны изменения температуры в пристенном слое до толщины слоя 3-5 см при условии, что передача теплоты происходит за счет теплопроводности. При этом, зная изменения относительной избыточной температуры слоя зерна, можно рассчитать температурные поля в пристенной зоне при разных начальных значениях температуры зерна, атмосферного воздуха и скорости его изменения как при нагреве, так и при охлаждении зерна.

Реферат
Технологические процессы концентрирования жидких пищевых и биотехнологических сред в настоящее время интенсивно развиваются. Это требует разработки новых методов и способов, позволяющих осуществлять управление как параметрами функционирования сложных технических объектов и систем, так и разработкой новых технических систем. Статья посвящена созданию обобщенной концепции моделирования технологической системы, обеспечивающей качественное концентрирование жидких пищевых или биологических сред, базирующейся на низкотемпературном воздействии на обрабатываемый продукт. Система холодильного концентрирования представлена в виде математического описания функционирования комплекса технологического оборудования, представляющего собой набор взаимосвязанных подсистем сложной технологической системы. Процедура анализа включает выработку набора возможных вариантов, отсев неудовлетворительных вариантов и отбор приемлемых вариантов для конкретной производственной ситуации. Разработанная методика позволяет одновременно с процедурой подбора основного технологического оборудования линии концентрирования жидких пищевых и биотехнологических сред осуществить подбор вспомогательных аппаратов и установок. Для реализации указанной методики предложен алгоритм, базирующийся на основных положениях теории множеств. Он реализуется в виде математического аппарата, согласно которому, осуществляется направленный перебор всех вариантов оснащения технологического комплекса оборудованием и поэтапное отсеивание вариантов, которые не соответствуют технологическим параметрам, точности и устойчивости функционирования соответствующего комплекса оборудования. Задачу выбора наилучших вариантов комплексов концентрирующего оборудования предлагается формировать в результате сравнения всех вариантов, поступивших после этапа отделения неэффективных. А сама процедура анализа сводится к процедуре условной оптимизации выбора наилучших вариантов.

Реферат
Измельченные сыпучие материалы являются основой для получения разнообразных видов продукции. Измельчение позволяет достичь следующих целей: увеличения удельной поверхности материала, улучшения гранулометрического состава, повышения реакционной способности порошков, разделения полезных ископаемых и пустой породы и т. д. Традиционно твердые пищевые материалы измельчают методом соударения, истирания и разрезания. Для сохранения ценных витаминов и минералов сырья применяют различные способы измельчения. Цель работы: исследовать влияние шага расположения стержней и скорости вращения рабочего вала на степень измельчения окомкованных после сушки пюре топинамбура и сахарной свеклы в скоростном измельчителе турболопастного типа. Работа выполнялась в Ташкентском химико-технологическом институте. Определяли влияние шага размещения стержней на рабочем валу (t / d) в интервале от 0,6 до 0,98 при скорости вращения от 172 до 984 мин-1 на показатель измельчения сухого пюре. Авторы считают, что разделение рабочего пространства скоростного измельчителя на две зоны, т. е. грубого и тонкого измельчения, повышает эффективность процесса. С увеличением численных значений шага размещения стержней в зоне тонкого измельчения до t / d = 0,98 общая закономерность процесса сохраняется. Влияние шага размещения стержней на рабочем валу показывает однозначное повышение степени измельчения деформирующихся материалов с уменьшением шага размещения стержней. При угловой скорости v = 14,6 с-1 и шаге размещения стержней t / d = 0,98 степень измельчения i = 1,55, а при t / d = 0,6 величина равна 2,85, т. е. наблюдается увеличение в 1,84 раза. Аналогичные результаты по степени измельчения зафиксированы и при других значениях угловых скоростей. В результате обобщения экспериментальных данных выведена формула для расчета степени измельчения. Погрешность формулы в интервале угловых скоростей 14,6-254,3 с-1 и шага размещения стержней в зоне тонкого измельчения 0,5-0,98 для топинамбура не превышает +-7,45?%, а для красной свеклы +-7,9?%.

Реферат
Осадительные центрифуги непрерывного действия со шнековой выгрузкой осадка (ОГШ) используют в пищевой, химической и других отраслях промышленности. Данный тип машин предназначен для разделения суспензий с нерастворенной твердой фазой, обезвоживания кристаллических и зернистых продуктов, классификации материалов по крупности, осветления суспензий малой концентрации. Для разделения суспензий с нерастворимой твердой фазой крупностью частиц 5-74 мкм и объемным содержанием 5-30?% также иcпользуют осадительные центрифуги непрерывного действия со шнековой выгрузкой осадка. Центрифуги типа ОГШ применяют и для обезвоживания осадков сточных вод. В последние годы в производственных условиях проведены опыты по обезвоживанию осадков городских сточных вод в непрерывно действующих осадительных горизонтальных центрифугах со шнековой выгрузкой обезвоженного осадка. Влажность обезвоженного осадка составляет 50-80?%. При этом центрифуги типа ОГШ для целей обезвоживания осадков городских сточных вод рекомендуется применять для станций производительностью до 40000 м3/сут. Характерная конструктивная особенность таких центрифуг - наличие барабана в виде сплошного ротора и шнека, вращающихся на валу с большими, различающимися на 1-2?%, угловыми скоростями. При количественном анализе процесса разделения суспензий на ОГШ необходимо учитывать кинетику формирования осадка на стенке ротора, сгущенность обрабатываемой жидкостной системы, вариативность частиц взвеси по размеру и др. Цель работы: исходя из физико-механических и геометрических параметров центробежного оборудования типа осадительной шнековой центрифуги, а также базируясь на дисперсных характеристиках обрабатываемой жидкостной системы, осуществить физико-математическое моделирование процесса седиментации взвешенных в суспензии тонкодисперсных частиц в рабочем объеме ОГШ. Объектом исследования выбирали процесс центробежного разделения жидкостной системы типа утфеля сахарного производства. В качестве управляющего параметра процесса использовали коэффициент осветления - синтетический (интегративный) показатель остроты разделения жидкостной системы. В результате вычислений и анализа зависимости производительности центрифуги от заданного коэффициента осветления на оборудовании типа ОГШ-50 были получены данные, близкие к наблюдаемым при работе реальной центрифуги.

Реферат
Графики зависимости логарифма натурального коэффициента динамической вязкости раствора этанола в воде от обратной величины абсолютной температуры при постоянной концентрации компонентов имеют вид кусочно-линейных функций. Их обработка позволила найти энергии трех энергетических уровней частиц и две энергии перехода между энергетическими уровнями. С увеличением температуры раствора внутренняя энергия частиц возрастает. Энергетические уровни и энергии перехода в общем виде зависят от концентрации компонентов. Зависимости логарифма коэффициента вязкости раствора от концентрации этанола при различных температурах имеют примерно вид парабол, ветви которых направлены вниз. Максимум парабол с увеличением температуры от 0 до 80 °С незначительно смещается (от Сэ = 0,54 до 0,38). Логарифм максимального значения вязкости в зависимости от температуры уменьшается в виде кусочно-линейной функции, состоящей из трех прямых на трех интервалах температур: (0; 20) °С; (20; 40) °С и (40; 80) °С. Скорость изменения максимума логарифма коэффициента вязкости раствора с изменением температуры раствора имеет вид затухающих колебаний - с увеличением температуры амплитуда изменения скорости уменьшается. Обработка табличных данных позволила вычислить энергетические уровни агрегатов - частиц раствора как квантовых систем, температуры и энергии перехода квантовой системы с одного энергетического уровня на другой, интервалы температур, при которых частица находится на одном энергетическом уровне. Кусочно-линейную функцию можно представить в аналитическом виде. Ее можно использовать для решения неизотермических гидродинамических задач с диссипацией механической энергии в тепловую, когда в пищевых машинах при течении вязких жидкостей имеют место неоднородные поля температур и коэффициентов вязкости жидкости. Это позволяет говорить о репрезентативности результатов, полученных в процессе данной работы.

Реферат
Для расчета сушки материалов существенное значение имеет их сорбционно-испарительные свойства, которые влияют на равновесие двухфазной системы. При сушке материалов растительного происхождения происходит относительно сложная форма десорбции в виде испарения молекул воды из материала, сопровождающаяся поглощением энергии. При расчете процесса сушки материалов сложность представляет определение равновесного состояния системы материал - воздух. В большинстве случаев при расчете процесса сушки материалов допускается использование равновесного состояния системы вода (чистая) - воздух. Не учет сорбционно-испарительных свойств материала приводит к динамическим ошибкам в расчете. В статье рассматриваются методы определения равновесия системы материал - воздух с учетом сорбционно-испарительных свойств материала растительного происхождения (тыквы). Определен характер сорбционно-испарительных свойств материала по концентрации влаги воздуха с учетом воды, десорбированной из материала. Приведены результаты экспериментов на примере тыквы влажностью 15, 20, 25 и 80?%. Принимая за основу равновесную температуру материала, формализованы компьютерная модель процесса перехода системы материал - воздух в равновесие и способ расчета процесса сушки по температуре высушиваемого материала. Показан характер динамического изменения показателей перехода системы материал - воздух в равновесное состояние по времени процесса сушки. При поддержании общего давления системы и расхода воздуха равновесная температура высушиваемого материала от первоначального значения постепенно уменьшится до минимального. Для сравнения рассмотрена равновесная температура чистой воды, она также будет постепенно уменьшаться, однако температура воды будет меньше за счет гистерезиса. Соответственно, в ходе периодической сушки будут уменьшаться концентрация воды в газовой фазе и ее парциальное давление, уменьшается и содержание воды в материале растительного происхождения (тыкве).

Реферат
Люпин характеризуется высоким содержанием белка, по качеству сопоставимого с соевым, является перспективным сырьем для пищевой и кормовой промышленности. От 10 до 20?% семян люпина составляют оболочки, отделение которых позволяет получить высокобелковый продукт с содержанием сырого протеина до 50?%. В условиях промышленной переработки люпина актуальной становится проблема их утилизации. Оболочки люпина состоят в основном из некрахмальных полисахаридов (НКП) и могут служить ресурсом для ферментативной конверсии в простые сахара с их последующим превращением в спирты (биотопливо), органические и аминокислоты, биополимеры и другие продукты микробного синтеза. НКП оболочек люпина также представляют интерес в качестве источника углеводов при проведении ферментационных процессов с получением различных ферментных препаратов. Изучены возможности использования оболочек люпина в качестве субстрата для биоконверсии в сахара, и основного компонента ферментационных сред для культивирования мицелиальных грибов рода Penicillium - высокоактивных продуцентов технически значимых ферментов. Установлено, что глубина конверсии оболочек люпина под действием комплекса карбогидраз Penicillium verruculosum после предобработки 1?%-ным раствором серной кислоты составила 68?%, что делает перспективным их применение для получения сахаров в результате ферментативной конверсии. Показано, что оболочки люпина можно успешно использовать в качестве дешевого компонента питательных сред для биосинтеза ферментов высокоактивными штаммами рода Penicillium. При культивировании продуцента комплекса карбогидраз P. verruculosum 105 замена 25?% микрокристаллической целлюлозы (МКЦ) на оболочки люпина приводит к приросту в культуральной жидкости (КЖ) целлюлазной (КМЦ-азной) активности на 12?%, ксиланазной активности - на 21?%. Полная замена МКЦ на оболочки люпина не приводила к заметному снижению продуктивности штамма. Внесение в ферментационную среду для культивирования P. canescens 25 оболочек люпина вместо соевых не оказало влияния на уровень биосинтеза сериновой протеазы и способствовало увеличению ксиланазной активности продуцента на 10?%.