Введение к работе
1.1 Актуальность темы. Производство табачного сырья – сложная система технологических, физиолого-биохимических и теплофизических превращений состава и свойств свежеубранных листьев табака в табачное сырье, пригодное для промышленной переработки и изготовления курительных изделий. Действующая технология послеуборочной обработки табака предусматривает два основных технологических процесса: сушку и ферментацию листьев табака, каждый из которых отличается глубиной и характером изменений химического состава и свойств (водных, технологических, курительных и токсичных) табака.
Принятые технологии послеуборочной обработки табака трудоемкие и энергоемкие, в структуре себестоимости затраты труда составляют 60 %, зат-раты тепла до 50 % при искусственном способе сушки. Вместе с этим сущес-твующий гигротермический способ сушки и ферментации табака имеет ограничительные допуски параметров воздуха,что не позволяет осуществить дальнейшее совершенствование технологии послеуборочной обработки табака. Необходим поиск иных новых методов воздействия на табак.
Одним из них может служить использование физических методов воздействия на табак, которые находят все большее использование в исследованиях по разработке способов интенсификации технологических процессов производства сельскохозяйственного сырья и пищевых продуктов, а также повышения их качества и безопасности.
Известно, что для обработки материалов растительного происхождения применяют постоянное магнитное поле, которое приводит биологическую систему в возбужденное состояние, активизируя в ней физические и химические процессы. В литературе отсутствует информация об использовании постоянного магнитного поля в табачной отрасли для интенсификации технологических процессов сушки и ферментации, на формирование качества готового продукта. Получение такой информации имеет важное научное и практическое значение для табачной отрасли.
1.2 Цель работы. Совершенствование технологии послеуборочной обработки табака с использованием постоянного магнитного поля.
1.3 Основные задачи исследований: В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи:
- определение экспозиции воздействия постоянного магнитного поля на свежеубранные листья табака при сушке и на высушенное табачное сырье при ферментации;
- определение влияния обработки свежеубранных листьев табака постоянным магнитным полем на интенсификацию влагоотдачи, изменение содержания хлорофилла при томлении табака в гармане в естественных условиях;
- исследование влияния обработки свежеубранных листьев табака постоянным магнитным полем на изменение влажности различных частей листа, химического состав, водных и технологических свойств табака при искусственной сушке;
- исследование влияния постоянного магнитного поля на продолжительность искусственной сушки свежеубранных листьев табака и на ферментацию высушенного табачного сырья;
- определение влияния постоянного магнитного поля в зависимости от влажности табака на изменение показателя сферментированности и содержание никотина в табачном сырье, на изменение активности окислительно-восстановительных ферментов, основных компонентов химического состава, технологических свойств табачного сырья при ферментации;
- разработка усовершенствованной технологии послеуборочной обработки табака с использованием постоянного магнитного поля;
- расчет ожидаемого экономического эффекта от использования усовершенствованной технологии послеуборочной обработки табака с использованием постоянного магнитного поля.
1.4 Научная новизна. Впервые выявлено влияние обработки свежеубранных листьев табака постоянным магнитным полем на интен-сификацию послеуборочной обработки табака. Определено что при воздействии постоянного магнитного поля на табак происходят изменения химического состава и свойств свежеубранных листьев при сушке табака и высушенного табачного сырья при ферментации с малым содержанием воды, в результате улучшаются потребительские свойства получаемого готового продукта.
Установлено, что обработка постоянным магнитным полем свежеубранных листьев табака позволяет ускорить влагоотдачу, особенно из средней жилки через листовую пластину листа, увеличить количество удаляемой влаги при томлении до 42%, чего невозможно достигнуть при традиционной технологии (20 - 30%) и сократить продолжительность сушки табака.
Разработаны: уравнение для расчета количества удаляемой влаги из листьев табака, обработанных постоянным магнитным полем, при томлении табака и рассчитаны значения постоянных коэффициентов в данном уравнении; коэффициент интенсивности уменьшения величины кислородного показателя в первую фазу ферментации.
Новизна разработанных технологических решений подтверждена патентом РФ на изобретение № 2232535 «Способ подготовки табака к ферментации».
1.5 Практическая значимость. Разработана технология усовершенствованной послеуборочной обработки табака с использованием постоянного магнитного поля для предприятий аграрно–промышленного комплекса, обеспечивающая повышение качества и снижение энергозатрат.
Ферментированное табачное сырье, полученное по усовершенствованной технологии послеуборочной обработки табака с использованием постоянного магнитного поля апробировано на ООО «Армавирская табачная фабрика» и дана положительная оценка.
Разработана технологическая инструкция по технологии послеуборочной обработки табака с использованием постоянного магнитного поля ТИ 9193-00497549-063-2012.
Рассчитан ожидаемый экономический эффект от внедрения усовершенствованной технологии послеуборочной обработки табака с использованием постоянного магнитного поля, который составляет 88640руб (на10т табачного сырья).
1.6 Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены, обсуждены и одобрены на Всероссийских научно-практических конференциях: «Технологические аспекты комплексной переработки сельскохозяйственного сырья» (г.Углич, 2001-2002г.); 5-я, 6-я, 8-я региональная научная конференция молодых ученых (г. Краснодар, 2003-2004г, 2006г.); «Производство пищевой продукции в соответствии с требованиями концепции здорового питания» (г.Волгоград, 2004 г.); «Интег-рация фундаментальных и прикладных исследований» (г.Углич, 2007г.); «Конференция научно-инновационных работ молодых учёных» (г.Москва, 2007-2008г.); I Всероссийская научная конференция молодых учёных» (г. Краснодар, 2007); II Всероссийская научно-практическая конференция молодых учёных (г. Краснодар, 2008г.); «Современные биотехнологии переработки сельскохозяйственного сырья и вторичных ресурсов» (г. Углич, 2009г.); III Всероссийская научно-практическая конференция молодых учёных (г. Краснодар, 2009).
1.7 Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 18 научных работ, в том числе 3 научные статьи в журналах, рекомендованных ВАК РФ, получен 1 патент РФ на изобретение.
1.8 Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, аналитического обзора научно-технической и патентной литературы, методической части, экспериментальной части, выводов, списка использованной литературы и приложений. Основная часть работы изложена на 134 страницах, содержит 43 рисунка и 39 таблиц. Список литературы включает 172 источника, в том числе 15 – зарубежных авторов.
