Введение к работе
Актуальность темы. В ликероводочной промышленности ежегодно образуются промышленные отходы (выжимки) из плодово-ягодного сырья, которые не находят должного применения. Полученные деалкоголизированные выжимки содержат некоторое количество ценных веществ, не перешедших в водно-спиртовый экстракт (органические кислоты, сахара, красящие, дубильные, минеральные, пектиновые вещества и пр.), которые после предварительной подготовки, можно использовать для получения пектина и различных пектинсодержащих продуктов. Интенсификация процесса экстрагирования может быть проведена с использованием приема гидролиз-экстрагирования пектиновых веществ, с применением комплексных ферментных препаратов и различных физических факторов (ультразвуковых колебаний, электроимпульсного воздействия). Кроме того, технология полуфабрикатов ликероводочного производства (спиртованных соков, морсов, настоев) характеризуется медленным протеканием процессов экстрагирования сухих веществ водно-спиртовым раствором. Применение технологических приемов, ускоряющих процессы, отрицательно сказывается на выходе полуфабрикатов и их стабильности.
Решением проблемы может стать разработка технологии, включающей интенсификацию процесса экстрагирования плодово-ягодного сырья с дальнейшей переработкой образующихся отходов в пектинсодержащий продукт, что будет способствовать снижению количества отходов.
Таким образом, разработка малоотходной технологии переработки плодово-ягодного сырья в ликероводочной промышленности, является актуальной.
Цель и задачи исследования. Целью диссертационной работы является обоснование и разработка малоотходной технологии переработки плодово-ягодного сырья ликероводочной промышленности, основанной на интенсификации процесса экстрагирования с помощью физических воздействий при получении спиртованных полуфабрикатов, с последующим выделением пектина из отходов плодово-ягодного сырья.
Для реализации поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
исследовать процесс экстрагирования при получении спиртованных морсов из плодово-ягодного сырья (рябины сушеной, клюквы свежей) при использовании низкочастотных звуковых колебаний для повышения эффективности экстрагирования и определить аналитические характеристики полученных полуфабрикатов;
изучить физико-химические показатели деалкоголизированных выжимок плодово-ягодного сырья, с целью определения возможности их дальнейшего использования;
исследовать и оптимизировать параметры процесса гидролиза-экстрагирования пектина из деалкоголизированных выжимок плодово-ягодного сырья с использованием ультразвукового и волнового электроимпульсного воздействий;
изучить возможности ультрафильтрационного концентрирования пектинового экстракта и определить физико-химические показатели полученных пектиновых ультраконцентратов;
разработать рациональную технологию переработки плодово-ягодного сырья и нормативную документацию на производство жидкого пектинсодержа-щего продукта.
Научная новизна работы. Научно обоснована и экспериментально подтверждена целесообразность использования для получения пектина из деалкоголизированных выжимок плодово-ягодного сырья, образующихся в ликероводоч-ном производстве.
Выявлено влияние волнового электроимпульсного воздействия на процесс гидролиза-экстрагирования пектина из деалкоголизированных выжимок, приводящее к увеличению эффективности процесса за счет увеличения проницаемости клеточных стенок растительного сырья.
Экспериментально подтверждена возможность ультрафильтрационного концентрирования пектиновых экстрактов, что позволяет получать растворы с повышенным содержанием пектина.
Выявлено влияние низкочастотных звуковых колебаний на процесс экстрагирования при получении спиртованных морсов, которое заключается в увеличении выхода, содержания в них экстрактивных веществ, в повышении стойкости и улучшении органолептических свойств.
Выведена математическая зависимость, описывающая процесс экстрагирования плодово-ягодного сырья водно-спиртовым раствором при воздействии ультразвуковых колебаний, на основании которой определена эффективная продолжительность процесса.
Практическая значимость работы. Разработана рациональная технология переработки плодово-ягодного сырья в производстве ликероводочных изделий, включающая интенсификацию получения спиртованных морсов ультразвуковым воздействием, извлечение пектина из деалкоголизированных выжимок с помощью волнового электроимпульсного воздействия, концентрирование пектинсо-держащего продукта с применением мембранной технологии.
По результатам проведенной работы разработаны и утверждены нормативные документы: технические условия на пектинсодержащий экстракт жидкий из деалкоголизированных отходов ликероводочного производства (ТУ 10-9169-02068812-028-08), инструкция по производству пектинсодержащих жидких продуктов из деалкоголизированных отходов ликероводочного производства (ТИ 10-9169-02068812-028-08), инструкция по получению спиртованных морсов с использованием ультразвукового воздействия (ТИ10-9182-02068812-029-08).
Апробация работы. Основные положения и результаты исследований докладывались на конференции «Пищевая промышленность - XXI век», Тольятти, 2001 г.; IV Международной научно-практической конференции «Прогрессивные технологии и современное оборудование - важнейшие составляющие успеха экономического развития предприятий спиртовой и ликероводочной промышленности», Москва, 2003 г., IX Международной научно-практической конференции «Стратегия развития пищевой промышленности», Москва, 2003 г.; X Международной научно-практической конференции «Стратегия развития пищевой промышленности (иностранные инвестиции)», Москва, 2004 г.; XI Международ-
ной научно-практической конференции «Стратегия развития пищевой промышленности», Москва, 2005 г.; XII Международной практической конференции «Реформа технического регулирования в АПК России», Москва, 2006 г.
Публикации. По материалам работы опубликовано 14 работ, в том числе 3 в изданиях рекомендованных ВАК РФ. Подана заявка на патент, получившая положительное решение.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, результатов работы и их обсуждения, технологической части, выводов, списка литературы и приложений.
Работа изложена на 146 страницах машинописного текста, содержит 34 рисунка и 33 таблицы. Библиография включает 180 источника, из них 13 иностранных источников.
