Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Технология жиров, эфирных масел и парфюмерно-косметических продуктов

Диссертационная работа:

Шленская Татьяна Владимировна. Разработка и обоснование комплексной технологии переработки растительного сырья и моделирование рецептурных смесей жировых продуктов питания : Дис. ... д-ра техн. наук : 05.18.06 : Москва, 2004 547 c. РГБ ОД, 71:05-5/290

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

Введение 7

Глава 1. Аналитический обзор 14

1.1. Современное состояние переработки жиров 14

1.2. Анализ сырьевой базы масложировой промышленности 29

1.2.1. Общая характеристика растительных и животных жиров как основных компонентов жировых продуктов функционального назначения 29

1.2.2. Проблемы применения нетрадиционного растительного сырья для производства жировых продуктов 40

1.3. Научно-практические основы сушки традиционного и нетрадиционного растительного сырья 50

1.3.1. Сушка масличных семян 53

1.3.2. Анализ существующих технологий сушки зерна, как нетрадиционного сырья для масложировой промышленности 58

1.4. Вопросы расширения сырьевой базы для получения кулинарных жиров 63

1.5. Научно-технический анализ производства эмульсионных продуктов питания 76

1.6. Современное состояние моделирования и информационного обеспечения процессов масложировой технологии 89

Глава 2. Методы анализа 103

Глава 3. Расширение сырьевой базы масложировой промышленности 126

3.1. Научно-практические основы подготовки зерна пшеницы к извлечению масла и исследование массообменных процессов сушки зерна 126

3.1.1. Определение эффективности массообмена в зависимости от условий проведения процесса сушки 126

3.1.2. Исследование кинетики эффективности охлаждения, и влагосъёма трёхкомпонентной смеси зерна пшеницы 141

3.2. Исследование влияния различных режимов сушки на липидный и белковый состав зерна пшеницы 161

3.2.1 Изменение липидной фракции зерна 161

3.2.2. Изменение группового и жирнокислотного состава липидов зерна 163

3.2.3. Изменение липидов зерна пшеницы при гидротермической обработке 166

3.2.4. Изменение белковой фракции зерна пшеницы 170

3.2.5. Изменение аминокислотного состава белка пшеницы 171

Глава 4. Разработка технологии получения нетрадиционных растительных масел с целью расширения ассортимента жировых продуктов 181

4.1. Получение пшеничного масла 181

4.2. Научно-практические аспекты получения томатного масла 185

Глава 5. Исследование и разработка эффективных процессов рафинации жиров 192

5.1. Разработка математической модели процесса рафинации жиров 192

5.2. Интерпретация процесса нейтрализации по критерию минимума потерь жира 200

5.3. Разработка научных основ физико-химического моделирования процессов рафинации жиров 204

5.3.1. Физико-химические моделирование процессов удаления гидратируемых и негидратируемых фосфолипидов из растительных масел 208

5.4. Разработка способа выведения сопутствующих веществ из смеси растительных масел на стационарном слое адсорбентов 212

Глава 6. Моделирование и оптимизация процессов рафинации жиров 219

6.1. Разработка методологии оптимизации процесса рафинации жиров 219

6.2. Определение критерия оптимизации процесса рафинации 236

6.2.1. Применение метода математического планирования эксперимента при оптимизации рафинации жиров 240

Глава 7. Исследование и разработка кулинарных жиров на основе нетрадиционных растительных масел и животных жиров 244

7.1. Исследование свойств говяжьего, свиного и костного жира 245

7.2. Подготовка животного жира к использованию в составе кулинарных жиров 249

7.3. Разработка и исследование рецептур кулинарных жиров на основе растительных масел и животных жиров 260

Глава 8. Исследование процессов получения ингредиентов из нетрадиционного растительного сырья и применение их в составе рецептур эмульсионных продуктов 269

8.1. Влияние гидродинамической кавитации на дисперсный состав измельчённой массы хрена и чеснока 271

8.2. Деформационные характеристики растительных тканей хрена и чеснока в зависимости от режимов гидродинамической обработки 282

8.3. Влияние параметров предварительной тепловой обработки на величину предельного напряжения сдвига растительных тканей хрена и чеснока 289

8.4. Исследование активности ферментов хрена и чеснока при гидродинамической обработке 295

8.5. Исследование влияния гидродинамической кавитации на ароматический комплекс растительного сырья 298

8.6. Разработка научно-обоснованных рецептур эмульсионных продуктов с заданными функциональными свойствами 302

Глава 9. Разработка технологии получения растительного белка из жмыха маслин 309

9.1. Получение пищевого белка из жмыха маслин 309

9.2. Получение и исследование качественных показателей белковой пасты 317

9.2.1. Микробиологическое исследование белковой пасты 322

9.3. Исследование физико-химических свойств полученного белка 330

9.4. Моделирование и оптимизация процесса экстракции белка 334

9.5. Разработка рецептур эмульсионных продуктов с использованием белка из жмыха маслин 339

Глава 10. Разработка технологий рационального использования отходов масложировой отрасли 348

10.1 Разработка эффективной композиции из отходов рафинации жиров 3 51

Глава 11. Исследование процессов и разработка рецептур жировых продуктов питания нового поколения на основе традиционного и нетрадиционного сырья 355

11.1. Научные основы создания функциональных эмульсионных продуктов питания 355

11.2. Разработка патентоспособных рецептур эмульсионных продуктов функционального назначения 366

11.3. Разработка низкожирной рецептуры эмульсионного продукта нового поколения на основе гидроколлоида — ламинарии 377

Глава 12. Моделирование рецептурных смесей эмульсионных продуктов питания нового поколения функционального назначения 387

12.1. Разработка методики и определение принципов создания моделей рецептур, с учётом взаимодействия ингредиентов 387

12.2. Описание рецептур эмульсионных продуктов как термодинамических систем 408

12.3. Постановка задачи математического программирования моделей многокомпонентных рецептур в условиях неопределенности 419

12.4. Создание модели определения оптимального количества жира и белка в эмульсионном продукте функционального назначения 429

12.5. Методология и алгоритм оценки перспективности технологического решения с применением автоматизированной экспертной системы «Инновация» 439

Основные результаты и выводы диссертационной работы 448

Список использованной литературы 452

Приложение 491 

Введение к работе:

Основное направление и актуальность исследований.

Инновационное развитие масложировои промышленности основывается на новой ступени развития технологии и техники жиропереработки, позволяющей выпускать масложировые продукты питания нового поколения функционального назначения.

Современное производство конкурентоспособных жировых продуктов с заданными качественными и функциональными характеристиками невозможно без научно-практических исследований свойств традиционного и нетрадиционного растительного и животного сырья и создания комплексной технологии его переработки. Это позволит расширить сырьевую базу масложировои промышленности, получать и максимально использовать ингредиенты, придающие функциональные свойства жировым продуктам питания нового поколения, получать нетрадиционные растительные масла высокой пищевой и биологической ценности.

Поскольку от сбалансированности и рациональности составленной рецептуры эмульсионного продукта зависит расширение ассортимента выпуска продуктов питания для различных групп населения, то целесообразно применение методов математического моделирования для основных процессов жиропереработки и расчета оптимальности у многокомпонентного рецептурного состава продукта относительно заданной целевой функции. Все это обосновывает выбор темы и актуальность диссертационного исследования.

Степень разработанности проблемы. Единство теоретического и методического подхода к решению задач, поставленных при разработке выбранной темы исследования, основывается на фундаментальных научных трудах известных отечественных ученых: Н.С. Арутюняна, В.В. Белобородова, А.С. Большакова, О.В. Большакова, А.С. Гинзбурга, В.В. Ключкина, А.А. Кочетковой, Е.П. Корненой, Н.П. Козьминой, А.Е. Краснова, О.Н. Красули, С.А. Ливийской, Б.Е. Мельника, Н.И. Малина, А.П. Нечаева, В.Х. Пароняна, А.А. Покровского, П.А. Ребиндера, И.А. Рогова, А.Г. Сергеева, Ю.А. Тырсина, Е.И. Титова, А.А. Шмидта.

Однако необходимо отметить, что в недостаточной степени решены вопросы комплексной переработки традиционного и нетрадиционного растительного сырья и создание на их основе рецептур эмульсионных продуктов питания функционального назначения с применением методов математического моделирования.

Цели и задачи исследования. Основное внимание в диссертационной работе уделено теоретическому обобщению выполненных исследований и разработке научно-практических и методических рекомендаций по технологии комплексной переработки растительного сырья и математическому моделированию рецептурных смесей жировых продуктов питания.

В соответствии с поставленной целью диссертационного исследования основными задачами являются:

- расширение сырьевой базы масложировой промышленности за счет переработки нетрадиционного и традиционного растительного и животного сырья;

- разработка комплексной технологии переработки зерна пшеницы, включающей: исследование массообменных процессов сушки зерна, получение пшеничного масла и применение его в составе эмульсионных продуктов;

- разработка технологии получения нетрадиционного томатного растительного масла;

- исследование и разработка эффективных способов рафинации жиров и создание математической модели процесса рафинации;

- разработка и научное обоснование технологии получения растительного белка из отходов переработки маслин;

- исследование животных жиров и разработка на их основе и на основе смеси растительных масел технологии производства кулинарных жиров;

- исследование и разработка патентоспособных рецептур эмульсионных продуктов питания нового поколения;

- разработка методики, определение принципов и создание математических моделей рецептурных смесей эмульсионных продуктов питания и разработка алгоритма оценки перспективности предлагаемого технологического решения.

Научная новизна. В" диссертационном исследовании впервые автором получены следующие научные результаты:

- исследованы и разработаны научно-практические основы переработки традиционного и нетрадиционного растительного и животного сырья с целью расширения сырьевой базы масложировой промышленности и ассортимента жировых продуктов питания нового поколения;

- исследованы и научно-обоснованы массообменные процессы при сушке зерна пшеницы; исследован групповой, жирнокислотный и аминокислотный составы липидов зерна пшеницы с целью обогащения жировой фазы эмульсионных продуктов питания функционального назначения;

- разработаны научно-практические основы и технология получения томатного масла; определены его физико-химические характеристики и жирнокислотный состав, а также проведены спектрофотометрические исследования спиртовых растворов томатных масел;

- исследованы и разработаны научные основы конкурентоспособных ресурсосберегающих процессов рафинации жиров, раскрыт механизм действия предлагаемых эффективных реагентов рафинации и создана математическая модель процесса рафинации;

- разработана оптимальная технология переработки чеснока и хрена методом гидродинамической кавитации и исследованы их деформационные характеристики при различных значениях предельного напряжения сдвига; выведены эмпирические уравнения для расчета величин давления при всестороннем сжатии в условиях механической и тепловой обработки; исследованы изменения активности ферментов и ароматического комплекса чеснока и хрена в процессе кавитационной обработки и предложены рецептуры эмульсионных продуктов и соусной пасты на основе полученного гомогенизированного сырья;

- с целью расширения ассортимента жировой продукции и максимального использования животных жиров в рецептурах кулинарных жиров проведены исследования физико-химических свойств, жирнокислотного состава и органолептических показателей говяжьего, свиного и костного (говяжьего) жиров; проведен их дилатометрический анализ и получены термограммы плавления; разработаны оптимальные рецептуры кулинарных жиров на основе животных жиров и смеси растительных масел;

- исследованы и научно обоснованы разработанные патентоспособные рецептуры эмульсионных продуктов с жировой основой 30-55% и биологически активными добавками;

- созданы модели, учитывающие взаимодействие рецептурных компонентов на основе теории равновесной статистической термодинамики, и разработаны численные методы расчета важнейших функционально-технологических свойств рецептурных смесей жировых продуктов.

Практическая значимость разработок, полученных лично автором:

- разработаны технологии переработки традиционного и нетрадиционного растительного и животного сырья с целью расширения сырьевой базы масложировой промышленности;

- разработана оптимальная технология сушки зерна пшеницы и получения из него пшеничного масла с использованием экструзионного способа и экстракции органическим растворителем;

- разработаны ресурсосберегающие процессы рафинации жиров, обеспечивающие глубокое и селективное выведение сопутствующих веществ и существенное сокращение отходов жиров;

- разработана эффективная технология переработки чеснока и хрена методом гидродинамической кавитации; исследован дисперсный состав полученного сырья с определением дифференциальных кривых распределения измельченных частиц, что позволяет получать эмульсионные продукты с заданными реологическими показателями;

- разработаны технология и рецептуры модельных образцов эмульсионных продуктов и соусной пасты на основе смеси подсолнечного и пшеничного масел с применением эффективных добавок — белковой пасты из жмыха маслин, чеснока и хрена;

- разработан способ оптимизации многокомпонентных рецептурных смесей эмульсионных продуктов, заключающийся в выделении доминирующего компонента и последующего внесения рецептурных ингредиентов при непрерывном контроле характеристик, который апробирован на ряде предприятий масложировой отрасли, а также в учебном процессе при выполнении курсовых, дипломных научно-исследовательских работ, при чтении лекций и написании научных монографий, учебников и учебных пособий; способ оптимизации многокомпонентных рецептурных смесей эмульсионных продуктов использован при разработке нормативной документации и технических условий на новые эмульсионные продукты;

- разработанный способ прогнозирования функционально-технологических свойств эмульсионных продуктов использован при выполнении международного проекта совместно с фирмой АДМ (США, № гос. per. 02.200.203.330). «Разработка принципов управления качеством пищевых продуктов с использованием информационных технологий нечеткого моделирования»;

- разработаны оптимизационные статистические и нечеткие квалиметрические математические модели с использованием пакета прикладных программ, которые позволяют автоматизировать процесс разработки рецептур эмульсионных продуктов и технологий их производства;

- по результатам исследований получено 7 патентов России, выпущены 12 научных монографий и учебных пособий (9 брошюр). По теме диссертации опубликовано 85 научных трудов.

Реализация результатов диссертационного исследования и апробация работы. Основные разработки автора приняты к внедрению ОрловскИхМ маслобойным заводом и ООО «Фирма» «Омега-97». Разработаны и утверждены «Технические условия» ТУ 9143-001-02068812-04 крем «Здоровье» (среднекалорийный и низкокалорийный), получены протоколы лабораторных испытаний, санитарно-эпидемиологическое заключение, акты о выпуске опытных партий продукции, сертификаты соответствия. Научно-теоретические и практические результаты исследования используются в учебном процессе кафедры «Технологии пищевых производств» Московского государственного университета технологий и управления по специальности 05.18.06 - «Технология жиров, эфирных масел и парфюмерно-косметических продуктов». Основные положения и результаты научных исследований докладывались и обсуждались на: научном симпозиуме академии наук СССР в Московском доме ученых 1972 г; научных конференциях ВЗИПП 1973 г и 1974 г; научной конференции МТИПП 1986 г; 25-ой научной конференции МГЗИПП 1991 г; четвертом международном симпозиуме «Экология человека. Пищевые технологии и продукты», 1995 г., г. Видное Московской области; Международном симпозиуме «Питание и здоровье: биологически активные добавки к пище», 1996 г., г. Москва; научно-технической конференции «Будущее за новыми технологиями», 1999 г., г. Москва; пятой международной научно-практической конференции «Современные проблемы в пищевой промышленности», 1996 г., г. Москва; международном конгрессе ЭНКО-99 «Научные основы и прикладные проблемы энергоинформационных взаимодействий в природе и обществе», 2000 г., г. Москва; научном семинаре «Интенсификация и автоматизация технологических процессов обработки пищевых продуктов», 2002 г., МГУПБ; международной научной конференции «Технологии и продукты здорового питания», Всероссийский выставочный центр, 2003 г., МГУПП; третьей международной конференции «Масложировая промышленность России: новые аспекты развития», МПА, 2004 г.; международных конференциях и семинарах, проводимых в Московской государственной технологической академии — седьмой научно-практической конференции «Инновационные технологии пищевой промышленности третьего тысячелетия», 2001 г.; восьмой международной научно-практической конференции «Инновационные технологии переработки сельскохозяйственного сырья», 2004 г.

Публикации. Всего опубликовано 215 научных трудов, по теме диссертации — 85, в том числе — 7 патентов России, научных монографий и учебных пособий - 12, брошюр - 9.

Структура и объем диссертации. Диссертация стоит из введения, 12 глав, приложений, списка использованной литературы, включающей 430 наименований. Работа изложена на 490 страницах, содержит 52 рисунка, 97 таблиц.

Подобные работы
Щербакова Елена Владимировна
Теоретическое и экспериментальное обоснование и разработка ресурсосберегающей технологии переработки масличных семян с использованием биотехнологических методов
Боголюбская Юлия Вячеславовна
Исследование и разработка эмульсионных продуктов питания со сбалансированным нутриентным составом
Тырсина Анастасия Владимировна
Разработка жировых продуктов для питания различных групп населения
Жукова Наталия Николаевна
Обоснование и разработка технологии хранения семян подсолнечника с применением биопрепаратов
Попов Алкис Алексеевич
Повышение качества обогащенных жировых продуктов питания функционального назначения
Тихонов Владимир Петрович
Совершенствование технологии получения жировых продуктов для здорового питания населения
Герасименко Евгений Олегович
Научно-практическое обоснование технологии рафинации подсолнечных масел с применением химических и электрофизических методов
Бутина Елена Александровна
Научно-практическое обоснование технологии и оценка потребительских свойств фосфолипидных биологически активных добавок
Камышева Ирина Михайловна
Разработка технологий комплексной переработки семян амаранта на пищевые цели
Круглов Сергей Валерьевич
Совершенствование технологии получения и переработки подсолнечного масла

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net