Введение к работе
Актуальность исследования. Весьма важную роль в формировании табачной отрасли Кыргызской республики играет ферментационная промышленность, где завершается достаточно длинная и сложная технологическая цепочка послеуборочной обработки табака, в результате чего он становится готовым продуктом: приобретает оптимальные курительные и технологические свойства, а также устойчивость к порче при длительном хранении в неблагоприятных условиях. Без хорошо организованного современного ферментационного производства дальнейшее развитие табачной отрасли в стране становиться практически невозможным.
За период шестидесятилетнего существования заводская ферментация была значительно видоизменена и модернизирована. Вместо стационарных установок камерного типа периодического действия на большинстве ферм-заводов используются линии непрерывной ферментации. Широко внедрены тонговые устройства для подготовки табака к ферментации в стандартных кипах. Используются более жесткие, режимы ферментации, позволяющие интенсифицировать процесс ферментации. И все же современное ферментационное производство имеет крупные недостатки, затрудняющие или делающие невозможным дальнейшее совершенствование этого процесса.
Во время ферментации происходят значительные потерн сухого вещества. За счет контактирования поверхности кипы с окружающей воздушной средой и различными предметами происходит пересыхание и измельчение табака, либо его увлажнение и плесневение. Заводская ферментация является весьма энергоемким с низким КПД процессом. В республике существует определенный дефицит мощностей ферментационной промышленности, связанный с тем, что на переработку поступает табачное сырье с повышенной влажностью (более 25-30 % от общего объема заготовки), ферментация которого значительно удлиняет время процесса. Переработка повышенно-влажного сырья приводит к дополнительным энергозатратам, потерям сухого вещества и ухудшению качества конечной продукции. Таким образом, высокая влажность табака, поступающего на фермзавод, является причиной негативного воздействия на процесс ферментации. Поэтому крайне актуальным является поиск альтернативных решений ведения процесса ферментации повышенно-влажного табачного сырья в «анаэробных» условиях, теория и практика которого начали развиваться в 80-х годах кафедрой технологии табака КПИ и НПО «Табак», с минимальными затратами на приобретение оборудования, энергозатратами и другими расходамнГ^Технологическому решению данной проблемы и посвящена настоящая диссертационная работа.
Цель и задачи исследования. Цель исследований заключалась в теоретическом обосновании и изыскании принципиально новых технологических решений подсушки и «анаэробной» ферментации повышенно-влажного табачного сырья типа Дюбек Средне-Азиатский, позволяющих интенснфици-
ровать процесс, снизить потери и энергозатраты. В этой связи были исследованы и решены следующие задачи диссертационной работы:
подготовка больших масс табачного сырья и организация производственных экспериментов, позволяющих получать статистически достоверные сравнительные результаты;
получение техноэкономических показателей при ферментации «влажных» Табаков по традиционной технологии;
использование «анаэробной» технологии для ферментации «влажных» Табаков при различных вариантах обработки (в том числе и СВЧ);
изучение и разработка технологии подсушки «влажных» Табаков в СВЧ-поле и в гелиоустановке с последующей ферментацией в различных вариантах;
определение техноэкономических показателей и качества табачного сырья повышенной влажности, отферментированного по новой технологии.
Научная новизна работы заключается в теоретическом и экспериментальном обосновании технологии обработки повышенно-влажного и нормально влажного табачного сырья методом «анаэробной» ферментации, имеющим явные преимущества перед «аэробной» ферментацией. В частности, для табакфермзаводов Кыргызской республики разработан принципиально новый процесс и режимы «анаэробной» ферментации табачных кип в герметичной упаковке.
Дано теоретическое обоснование способу двукратной СВЧ-обработки табачного сырья с целью снижения повышенной влажности.
Выявлены зависимости скорости удаления влаги и установлены технологические режимы предварительной подсушки табачного сырья повышенной влажности в модернизированных гелиосушилках.
Впервые дана комплексная оценка важнейших качественных показателей табачного сырья повышенной влажности, отферментированного в СВЧ-установках и традиционным заводским способом.
Предложен способ защиты табачного сырья от заплесневения за счет добавления в герметичные мешки с табачными кипами естественных эфироносов - мяты перечной, нанесения на внутреннюю поверхность пленки эфирного мятного масла или использования в качестве соэкструдата при изготовлении полимерной пленки - ментола.
Практическая значимость. Эксперименты, выполненные в производственных условиях на Жаны-Арыкском табакфермзаводе на СВЧ-установке периодического действия производственного типа и в гелиоустановке по подсушке и ферментации табачного сырья с повышенной влажностью подтвердили высокая техноэкономические преимущества «анаэробной» ферментации: качество табачного сырья не уступающего сырью обычной обработки, снижение более чем в 3 раза потерь :: энергозатрат, повышение в такой же мере производительности оборудования. Разработаны способы технологического процесса «анаэробной» ферментации повышенно-
влажного табачного сырья. Технозкономически обоснован разработанный способ «анаэробной» ферментации повышенно-влажного табачного сырья на СВЧ-устанопке периодического действия, заводской ферментации, «анаэробной» складской ферментации и гелиоподсушки.
Апробации работы. Основные положения диссертации были изложены и обсуждены на: научно-технической конференции молодых ученых ОшТУ (1995-1997 гт), научно-практической конференции «Традиции и новации в системе университетского образования» (Бишкек, 1997 г), международной научно-технической конференции «Прогрессивные технологии и оборудование для пищевой промышленности» (Воронеж, 1997 г).
Технология «анаэробной» ферментации повышенно-влажного табачного сырья была отработана в производственных условиях Жаны-Арыкского табакфермзавода, СВЧ-ферментация и гелиосушка - з зоне действия Жалал-Абадского табакфермзавода.
Публикации основных положений. По результатам диссертационной работы опубликовано 8 статей.
Структура и объем работы. Диссертация включает в себя: введение, аналитический обзор, постановку вопроса, материал и методы исследования, экспериментальную часть, техноэхономическсе обоснование, выводы и предложения, литературу и приложения. Основной текст диссертации изложен на 165 страницах компьютерного текста, в том числе 40 рисунков и 28 таблиц. Библиография включает 197 наименований, в том числе 25 иностранных. В приложении приведены акты и протокол баланса, а также акт и протокол о техноэкономических показателях «анаэробной» ферментации на линии ПЛФ и на СВЧ-установке.
