автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.12, диссертация на тему:Совершенствование процессов и оборудования для производства картофельных чипсов с растительными добавками на макаронных прессах

На правах рукописи

АХМЕТОВ Руслан Хасанович

Совершенствование процессов и оборудования для производства картофельных чипсов с растительными добавками на

макаронных прессах

Специальности 05.18.12-Процессы и аппараты пищевых производств 05.02.13 - Машины, агрегаты и процессы (пшцевая промышленность)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 2005

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Московский государственный университет пшцевых производств» на кафедре «Процессы и аппараты пищевых производств».

Научный руководитель - доктор технических наук, профессор

Плаксин Юрий Михайлович

Научный консультант - доктор технических наук, профессор

Щеренко Александр Павлович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор

Зверев Сергей Васильевич

доктор технических наук, профессор

Ильясов Сафо Гарифуллович

Ведущая организация - ГУЛ «МИР-ПРОДМАШ»

Защита диссертации состоится «/У» 2005 года в //■¿Очас. на

заседании диссертационного совета Д 212.148.05 при ГОУВПО «Московский государственный университет пищевых производств» по адресу: 125080, Москва, Волоколамское шоссе, д. 11, МГУПП, корпус А, ауд. 302.

Приглашаем Вас принять участие в заседании диссертационного совета или прислать отзыв в двух экземплярах, заверенных печатью учреждения, по выше указанному адресу на имя ученого секретаря совета Максимова Алексея Сергеевича.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МГУПП. Автореферат разослан « £ » илН 2005 г. Ученый секретарь

диссертационного совета Д 212.148.05,

кандидат технических наук

Максимов А.С.

2>РОб- Х/^Гег^

Общая характеристика работы

Актуальность работы. Экструзия - прогрессивный способ получения качественных продуктов питании, основные преимущества которого заключаются в гибкости его технологических схем, высокой производительности и малых габаритах экструдеров, непрерывности процесса, низкой себестоимости продукции.

Для повышения рентабельности любого предприятия, снижения себестоимости производимой продукции большое значение помимо сырья имеет стоимость оборудования.

Специализированные комплекты оборудования весьма дороги и если изготовляются "под заказ", то требуют значительного времени на его изготовление (3-6 месяцев). Однако возможно и использование оборудования общего назначения с составлением из него комплектов для реализации требуемого технологического процесса.

Технология и техника производства каргофелепродуктов и макаронных изделий идентична. Основным оборудованием является экструдер или пресс. Однако стоимость экструдера в несколько раз превышает стоимость макаронного пресса.

В связи с этим актуальным является вопрос производства каргофелепродуктов быстрого приготовления типа чипсов на макаронных прессах при оборудовании их дополнительным блоком.

В этом случае предприятие имеет возможность расширения ассортимента выпускаемых пищевых продуктов при незначительных капитальных вложениях на модернизацию производства.

Другим важным направлением совершенствования экструзионной технологии является создание продуктов повышенной биологической ценности с использованием различных растительных добавок. Это направление также актуально, имеет важное теоретическое и прикладное значение.

Работа проводилась в соответствии с планом НИР кафедры процессов и аппаратов пищевых производств (ПиАПП) МГУПП «Разработка ресурсосберегающей технологии производства экструдированных продуктов с программируемыми свойствами и оборудования для ее реализации» в рамках научно-технической программы «Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники» (гос. регистрация № 204.04.02.002.01.01.014).

Цель и задачи диссертационной работы: совершенствование процессов и

оборудования для производства картофельных чипсов с растительной добавкой

унаби; создание на основе разработанного способа оригинальной конструкции

пресс-экструдера на базе шнекового макаронного пресса.------- ——

РОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ 3 ВИВ4МОТЕКА

C.I

о» mfa

В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи:

• разработка способа получения картофельных чипсов повышенной биологической ценности с использованием растительной добавки унаби и оптимизация процесса их экструдирования;

• изучение влияния рецептурного состава смеси, ее влажности и режимных параметров экструдирования на качественные характеристики чипсов;

• исследование основных закономерностей процесса экструдирования пеллет; выбор рациональных параметров экструдирования смеси на модернизированном макаронном прессе;

• исследование спектральных и интегральных терморадиационных характеристик пеллет; выбор рационального типа ИК излучателя для их сушки;

• исследование основных закономерностей процесса радиационно-конвективной сушки пеллет и выбор рациональных параметров процесса;

• снижение стоимости экструдированного оборудования при производстве чипсов путем создание конструкции экструдера на базе одношнекового макаронного пресса;

• проведение промышленной апробации производственных испытаний предлагаемых разработок.

Научная новизна. Установлены закономерности процессов экструдирования пеллет на модернизированном макаронном прессе и их радиационно-конвективной сушке.

Вскрыт механизм процесса экструдирования двухкомпонентной смеси картофельных пеллет и трехкомпонентной смеси пеллет с растительной добавкой унаби, что позволило обосновать и разработать статистическую модель процесса экструдирования пеллет.

Вскрыт механизм тепломассопереноса на основе экспериментально-аналитического изучения кинетики обезвоживания пеллет при радиационно-конвективной сушке.

Выявлены новые свойства комбинированного состава смеси с включением растительной добавки унаби, обеспечивающие высокую пищевую ценность продукта.

Новизна технических решений подтверждена патентом РФ № 2237998.

Практическая ценность заключается в том, что разработана новая конструкция пресс-экструдера и способ получения экструдированных пеллет с растительной добавкой унаби.

Определены рациональные рецептурные составы исходной многокомпонентной смеси, режимные параметры экструдирования и сушки пеллет.

Определены эмиссионные и энергетические характеристики серийно выпускаемых инфракрасных излучателей, имеющих перспективу широкого внедрения в различных отраслях пищевой промышленности.

Получен экструдированный продукт - картофельные чипсы и чипсы с растительной добавкой унаби, обладающие хорошими потребительскими свойствами, высокой пищевой ценностью и лечебно-профилактическим назначением.

Разработана конструкция одношнекового пресс-экструдера на основе модернизации шнекового макаронного пресса.

Апробация работы. Основные результаты исследований докладывались и обсуждались на научных конференциях: Международного научно практической конференции «Потребительский рынок: качество и безопасность товаров и услуг» (г. Орел 2001); Всероссийской научно-технической конференции - выставки с международным участием «Качество и безопасность продовольственного сырья и продуктов питания (г. Москва 2002); Международная выставка и международная научно-практическая конференция «Технологии и продукты здорового питания» (г. Москва 2003); Всероссийской научно-технической конференции - выставки «Высокоэффективные пищевые технологии, методы и средства для их реализации» (г. Москва 2003); Международная конференция «Производство, технология, экология» (г. Москва 2004); Всероссийской научно-технической конференции -выставки «Высокоэффективные пищевые технологии, методы и средства для их реализации» (г. Москва 2004).

Результат настоящей работы отмечен дипломом МГУПП за участие в конференции - выставке «Высокоэффективные пищевые технологии, методы и средства для их реализации». Работа выполнялась на кафедре процессы и аппараты пищевых производств Московского государственного университета пищевых производств.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 10 работ, в том числе 3 статьи в ведущих научных журналах и патент РФ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, основных выводов и результатов, списка литературы и предложений. Работа изложена на 180 страницах машинописного текста, содержит 87 рисунков и 31 таблиц. Список литературы включает 147 наименования, в том числе 46 — на иностранных языках. Приложения к диссертации представлены на 7 страницах.

Содержание работы

Во введении дан анализ современного состояния производства экструдированных продуктов, обоснована актуальность темы диссертационной работы, раскрыта научная новизна и практическая значимость выполненных исследований.

В первой главе диссертации проведен аналитический обзор современного состояния техники и технологии производства картофельных чипсов. Анализ литературы показал, что наиболее перспективными являются способы производства картофельных чипсов с применением среднетемпературной экструзии.

Показано, что стоимость оборудования для производства чипсов довольно высокая, в то время как цена оборудования для макаронного производства значительно меньше, хотя принцип действия этого оборудования аналогичен при отличающейся специфике технологий производства.

Снижение стоимости оборудования и многократное расширение ассортимента пищевых продуктов, которые могут на нем производиться, имеет важное значение в условиях современной рыночной экономики, когда малый бизнес и предприятия малой мощности имеют перспективу широкого развития в России.

Таким образом, актуальным является разработка дешевого процесса производства картофельных чипсов на базе модернизированных шнековых макаронных прессов.

Одной из наиболее важных проблем в настоящее время является проблема создание новых отечественных технологий производства продуктов питания повышенной биологической ценности и лечебно-профилактического действия, так как состояние здоровья людей в основном зависит от характера питания.

В диссертации разработана технология использования растительных добавок для производства продуктов быстрого приготовления, оказывающих многофункциональное действие на организм человека: повышение пищевой ценности, обогащение витаминами и т.д.

Во второй главе изложена методика экспериментальных исследований процесса среднетемпературного экструдирования.

Экспериментальные исследования процесса экструдирования проводились на модернизированном макаронном прессе (рис. 1).

Установка оснащена специально разработанной насадкой к шнековой камере (рис 2). Насадка представляет собой форму удлиненной шнековой камеры состоящая из двух отсеков / и 2, которые соединяются с помощью болтов. Внутренние и наружные диаметры двухсекционной насадки к макаронному прессу совпадают с диаметрами шнековой камеры макаронного пресса. При этом головка матрицы макаронного пресса является общей для камер пресса и модернизированной установки.

Для крепления корпуса насадки с корпусом шнековой камеры, реализована конструктивная взаимозаменяемость корпуса насадки с головкой матрицы макаронного пресса.

Рис 1 Экспериментальная установка:

1 - станина;

2 - корпус шнековой камеры (насадка);

3 - прессующая головка с матрицей;

4 - смеситель;

5 - пульт управления;

6 - электронагревательная лента;

7 - КСП (температурный); 8-ЛАТР.

Крепление прессующей головки было осуществлено специальной резьбовой втулкой ко второй секции насадки. Эта резьбовая втулка должна быть аналогична устройству для крепления прессующей головки к корпусу шнековой камеры макаронного пресса. Головка крепится к насадке с помощью болтов.

Был разработан и изготовлен шнек для модернизированной камеры экспериментальной установки, которая после модернизации пресса названа пресс-экструдером.

При проведении экспериментов использовали следующее сырье:

• крахмал картофельный «Экстра», изготовитель «Каг^еШекепи-акпатЬа», Дания;

• картофель сушеный (хлопья) Ме$1аг1, Финляндия;

•унаби (растительная добавка), произведена в Кабардино-Балкарии, г. Нальчик. Унаби предварительно очищали от косточек, сушили и дробили для получения порошкообразного состояния.

В третьей главе приведены результаты экспериментального исследования процесса экструдирования пеллет.

Анализ влияния рецептурного состава смеси и режимных параметров на качество чипсов показал:

• при температуре матрицы ниже 80°С пеллеты имели недостаточную вспучиваемость, это связано с неполным разрушением структуры крахмальных зерен, на поверхности появляются пузырькообразная структура (рис. 3);

' * л* г

Рис. 2. Наездка для макаронного пресса-экструдера

• при температуре матрицы выше 100°С выпрессовываемые пеллеты начинали взрываться, это связано с быстрым испарением влаги в смеси (рис. 4);

• при отношении смеси картофельных хлопьев к картофельному крахмалу ниже 0.36 выпрессованные изделия получались низкого качества грубой формы, клееобразной структуры и с зеленоватым оттенком;

• при отношении указанных компонентов смеси выше 0.67 качество чипсов высокое, однако производство чипсов экономически менее эффективно в связи с высокой стоимостью картофельных хлопьев. За счет увеличения хлопьев и уменьшение крахмала продукт получался более нежной консистенции с желтоватым цветом и с коричневым оттенком;

• при содержании воды ниже 25% смесь получалась сухой, что препятствовало выпрессовыванию продукта через матрицу;

• при содержании воды выше 35% пеллеты получались с большой влажностью, что понижало качество продукта, продлевало продолжительность сушки пеллет и энергетические затраты на удаление влаги.

Исследования изменения структуры пеллет и чипсов проводилось с использованием сканирующей электронной микроскопии при различной температуре матрицы. Микроструктурный анализ проводился в пределах температур 70, 80 и 90°С.

Чипсы, полученные при температуре 90°С, имели более вспученную и пористую структуру, чем пеллеты, полученные при температуре 70 и 80°С.

Проведенный анализ микроструктуры пеллет и чипсов показал, что температура экструдирования оказывает существенное влияние на производство крахмалопродуктов типа чипсов. При несоблюдении рационального температурного режима продукт ухудшает свои качественные свойства.

Для определения температуры смеси в рабочей камере шнека экструдера был проведен эксперимент, определяющий зависимость в предматричной зоне темпера-

Рис. 3. Чипсы с недостагочной (а) и достаточной (б) вспучиваемосгью

Рис 4 Выпрессовываемые пеллеты при температуре матрицы выше 100°С

туры матрицы от давления. Для определения давления в предматричной зоне экструдера использовали датчик тензопреобразователь Р110. Было определено, что давление в предматричной зоне экструдера равно 5,5 МПа.

Для определения влияния различных параметров экструзии на качество производимой продукции - картофельных чипсов и обоснования рецептуры смеси, в которую входят картофельный крахмал и картофельные хлопья, было выполнено экспериментальное исследование по стандартному плану эксперимента. План исследования позволил варьировать одновременно все факторы и получить количественные оценки критерия оптимизации. В качестве основных параметров экструдирования пеллет приняли температуру экструзии, соотношение

картофельных хлопьев и картофельного крахмала —, влажность смеси № % и

Кр

отношение площади поперечного сечения фильер / к площади поперечного сечения шнековой камеры /•'. Условия проведения эксперимента представлены в таблице 1.

В качестве критерия оптимизации был взят наиболее важный показатель качества экструдатов - коэффициент вспучивания (уЭКстр)> определяемый как отношение объема готовых к употреблению обжаренных пеллет - чипсов к объему выпрессованных и высушенных пеллет.

Таблица 1

Условия проведения эксперимента__

Единицы измер. Обозн. факторов Уровни Центр Шаг

Факторы нижний верхний экспериме та варьнров НИИ

Температура матрицы °С С, 80 95 87,5 7,5

Влажность смеси % с2 36 42 39 3

кукр - Сз 0,36 0,66 0,51 0,15

//г - с4 0,015 0,031 0,023 0,008

В системе вТАТГвПСА имеется мощный модуль планирования экспериментов, позволяющий эффективно планировать и анализировать эксперименты, которым мы и воспользовались для решения поставленной задачи. В результате обработки данных было получено уравнение регрессии с коэффициентами эффектов взаимодействия: у .= 13 94+ 1,071л, - 0 9941л/ - 0.00375х, - 0.7228л/ + 0 7762л3 - 0 7 ЮЗ*/ + 0 06292*,

- 0.3628л/ + 0.08812х1 х, + 0 2806л, л3 + 0.2656л, л4 - 0.3231 х2 х} - 0.0081 Зх, х4 + 0 04687л3 л4

(1)

или в стандартизированном масштабе у - -250.71 + 2.8537 С, - 0 0177 с/ + 6 294 С, - 0 0803 с/ + 42.65 С, - 31 57 С,2 - 125 45 С4

- 5668 94 С/+ 0 0039 С, С2 + 0 2494 С, С3+ 4427 С, С4 - 0 7181 С2 С3 - 0 3385 СгС, (2) + 39.06 Сз С4

Проведенные исследования показали, что основным фактором, влияющим на технологию получения экструзионной продукции, является температура экструдируемой смеси, причем с ее уменьшением вспучиваемость значительно падает. После температуры по значимости влияния на процесс экструзии следуют: соотношение в смеси картофельных хлопьев и картофельного крахмала, а также соотношение площадей поперечного сечения фильер и шнековой камеры Влажность смеси оказывает наименьшее влияние.

Графические зависимости влияния параметров процесса экструзии на качество готового продукта представлены на рисунках 5-10.

В результате анализа экспериментальных данных и проведенной оптимизации параметров процесса были получены следующие характеристики рационального режима экструдирования: температура матрицы - 93 "С, влажность экструдируемой смеси - 38 %, соотношение содержания картофельных хлопьев и картофельного крахмала - 0.62, соотношение площадей поперечных сечений фильеры матрицы и шнековой камеры - 0.030.

3270

Рис 5 График влияния параметров процесса экструзии на качество картофельных чипсов при фиксированных средних значениях Сз=0 51 и С4=0 023 у=-242.597+3.0827С1-0.0177С|2+5.92-С2-0.08031 С22+0.03917С1С2

0.170

Рис. 6. График влияния параметров процесса экструзии на качество картофельных чипсов при фиксированных средних значениях С2=39 % и С4=0.023

у =-133.57+3.1082-С1-0.01767-С12+15.549Сз-31.569-Сз2+0.249-СгСз

Рис. 7. График влияния параметров процесса экструзии на качество картофельных чипсов при фиксированных средних значениях Сг=39 % и Сз=0.51 у:=-128.12б+3.133-С1-0.0177-С12-118.734-С4-5668.945-С42+4.427С,С4

0.132

Рис. 8. График влияния параметров процесса экструзии на качество картофельных чипсов при фиксированных средних значениях С1=87.5°С и С4=0.023 у = -133.294+6.629С2-0.0803С22+65.379Сз-31.569Сз2-0.718С2Сз

о

Рис. 9. График влияния параметров процесса экструзии на качество картофельных чипсов при фиксированных средних значениях С1=87.5°С и Сз=0.51 у = -111.645+6.271 С2-0.0803 С22+281.839С4-5668.94С42-0.3385С2С4

Рис 10. График влияния параметров процесса экструзии на качество картофельных чипсов при фиксированных средних значениях С1=87.5°С и Сг=39% у = 0.3729832+36.4774-Сз-31.5694Сз2+248.71 С4-5668.94С42+39.0625СзС4

Для исследования влияния растительной добавки на качество продукта и обоснования выбора рецептуры смеси из картофельного крахмала и картофельных хлопьев в системе вТАТКПСА был использован анализ планов для смесей. При проведении экспериментов для смесей используется симплекс-центроидный план -исследования связей между несколькими переменными, когда сумма значений переменных постоянна для всех наблюдений.

На основании исследований, результаты которых представлены выше, в качестве основных факторов плана были взяты оптимальные значения содержание картофельного крахмала - 46%, картофельных хлопьев - 29% и влажности смеси - 38%, что соответствует добавлению воды в смесь в количестве - 25%. Растительная добавка унаби добавлялась в смесь в диапазоне от 1 до 10%.

В качестве критерия оптимизации был взят коэффициент вспучивания чипсов

Ы-

После обработки данных получили следующее уравнение, описывающее процесс экструдирования смеси с добавкой унаби

у := 14.35 х, + 11.46 х2 + 11.46 х3 + 7.267 х, х2 - 2.099 х, х3 - 3.871 х2 х3 + 3.846х2х3 (3)

На графике поверхности отклика, представленный на рисунке 11, хорошо виден максимум вспучиваемости готового продукта - чипсов. Заметим, что зависимость вспучиваемости чипсов от компонентов смеси носит нелинейный характер.

Из рисунка 11 видно, что с повышением содержания растительной добавки в определенном диапазоне она положительно влияет на качество продукта. При повышении рациональной доли унаби качество продукта падает.

■ 12 Н 11

Рис 11 График зависимости вспучиваемости чипсов от компонентов смеси

По результатам оптимизации установлено, что функция отклика достигает максимальной величины при следующих значениях факторов: картофельный крахмал - С,= 47%, картофель сушенный - С2= 26%, унаби - С3= 2%.

Проведена органолептическая характеристика жиросодержание чипсов от компонентов смеси (рис. 12).

Оптимальные значения состава рецептурной смеси без растительной добавки унаби и с добавлением ее отличаются. Разница между влажностями смеси составляет 1,6%, это в свою очередь говорит о том, что при добавлении в смесь добавки унаби влажность продукта уменьшилась. Жиросодержание продукта сократилось с 28% до 27,2%, что важно для такого продукта, как картофельные чипсы.

Полученные результаты по рациональному составу исходной смеси, когда растительная добавка унаби составляет 2%, были проведены при получении картофельных чипсов и с другими растительными добавками. Вместо унаби добавлялись топинамбур и пищевые пшеничные отруби в таком же количестве и такой же влажности. При этом были получены продукты высокими потребительскими качествами.

¡а картофельный крахмал □ картофельные хлопья вунаби а влажность смеси ижиросодержание

Рис 12 Гистограмма зависимости жиросодержания от компонентов в смеси В четвертой главе проведено экспериментальное исследование процесса радиационно-конвективной сушки пеллет.

Проведены экспериментальные исследования спектральных и интегральных терморадиационных характеристик пеллет, необходимых для выбора рационального типа ИК излучателя для их сушки.

Получены графики спектральных отражательных и пропускательных характеристик пеллет (рис. 13) и зависимость интегральной пропускательной способности пеллет до сушки от толщины слоя и температуры излучателя (рис. 14). Кривые, представленные на рисунке 14, аппроксимированы в виде эмпирических зависимостей, представленных в таблице 2.

0,9 i 1,1 сухие Кмкм

Рис 13. Спектральные терморадиационные характеристики пеллет при толщине слоя 1,3 мм 15

Таблица 2

Температура излучателя, К Функция

1800 Т = 0,304е"и'5480 Т = 0,191е"0,3<68 Т = 0,177е"ОД29'5 Т = 0,168е-0'1528 Т = 0,164е"°,Ш5

2000

2200

2400

2600

Ь, мм

0,1 ■

1,3 2,6 3,9 5,2 6,5

—в—1800 -о-2000 -4-2200 -в-2400 -«-2600

Рис. 14. Зависимость интегральной пропускательной способности пеллет до сушки от толщины слоя и температуры излучателя

В настоящее время появляются новые инфракрасные излучатели с разными конструктивными параметрами и мощностью, характеристики которых отсутствуют в паспортных данных. При этом известны только напряжение и мощность, что не достаточно для выбора оптимального типа ИК излучателя. Поэтому были проведены исследования эмиссионных и энергетических характеристик кварцевых галогенных излучателей мощностью 150,300, 500,750 и 1000 Вт.

На рисунках 15 и 16 представлены графики зависимостей лучистого к.п.д. кварцевых излучателей от напряжения и потребляемой мощности.

Из анализа проведенных исследований выявлено, что оптимальным излучателем для сушки пеллет является галогенная лампа мощностью 750 Вт. Данная лампа обеспечивает необходимый режим сушки пеллет и позволяет добиться требуемой равномерностей полей энергетического облучения на слое пеллет, подвергаемых

90 100 150 200 250

• КГ 220-1SO п КГ 220-300 »КГ 220-500 о КГ 220-750 X КГ 220-1000

V, В

Рис. 15. График зависимости лучистого к.п.д. кварцевых излучателей от напряжения

0 200 400 800 800 1000

» кг 220-150 о кг 220-300 а кг 220-500 о кг 220-750 * кг 220-1000

Р, Вт

Рис. 16. График зависимости лучистого к.п.д. кварцевых излучателей от потребляемой мощности

Экспериментальная сушильная установка состоит из сушильной камеры 1 (рис. 17), двух блоков кварцевых инфракрасных излучателей 2, перфорированного лотка 3, вибратора 8, электрокалорифера б, вентилятора 7, а также контрольно-измерительной аппаратуры.

На рисунке 16 представлена конструкция блоков. Каждый из блоков снабжен отражающим экраном 2" полуцилиндрической формы, при этом оси отражающих экранов и линейных кварцевых излучателей 2' расположены параллельно оси перфорированного лотка.

При непрерывном режиме работы установки экструдаты подают на вход 5 перфорированного лотка 3, который вместе с воздухоподводящим коробом 4, совершает колебательные движения по вертикали с помощью вибратора 8. Свежий воздух вентилятором 7 подается в электрокалорифер 6, нагревается и поступает в воздухоподводящий короб, откуда направляется через перфорированный лоток в слой экструдатов.

Исследования показали, что пеллеты после выпрессовывания имеют влажность равную 25%, а для получения достаточной вспучиваемости и качества пеллет, необходимая влажность после сушки не должна превышать 7%.

г*«

Рис. 17 Вибрационная радиационно-конвективная Рис. 18. Блок Ж

сушилка излучателей

Кривые кинетики сушки систематизировались по различным значениям исследуемых параметров (плотности теплового потока толщине слоя материала 8, скорости подаваемого воздуха о и температуре подаваемого воздуха /).

Эксперименты проводились в следующих пределах изменения параметров: <7=1,25+5 кВт/м2\ »=0,23—1,23 м/с] £=50-^80 °С. Толщину слоя пеллет изменяли от одного до четырех, что позволяло изменять толщину от 1,5+2 мм до 6+8 мм.

Исследования показали, что на продолжительность сушки пеллет большее влияние оказывает плотность теплового потока; при повышении теплового потока с

1,25 до 5 кВтп/м2 скорость сушки возрастала, а продолжительность сушки пеллет до конечной влажности уменьшилась на 64%.

Толщина слоя пеллет играет значительную роль в процессе сушки. Из таблицы 3 видно, что при уменьшении толщины слоя пеллет с 4 слоев (6-8 мм) до 1 слоя (1,5-2 мм) скорость сушки пеллет увеличилась на 50%. За счет увеличения скорости сушки общая продолжительность процесса сократилась на 51%, т.е. почти в 2 раза.

Температура воздуха оказывает меньшее влияние на процесс сушки пеллет по сравнению с другими параметрами. Как видно из таблицы 3, увеличение температуры воздуха с 50°С до 80°С, т.е. на 30°С, продолжительность сушки пеллет понизилась в 1,3 раза.

Увеличение скорости воздуха с 0,23 до 1,23 м/с, ускорило процесс сушки « пеллет в 1,7 раза. Из таблицы 5 видно, что наибольшая величина ^ = 1,32-1,37

%/мин достигнута в опытах 5 и 13 при высоких значениях скорости воздуха (1,23 м/с) и низкой толщине слоя пеллет (1,5+2 мм).

__Таблица 3

Параметры режима сушки <1№ Продолжительность

№ кБтп/м2 6 и °с о, м/с Л ' %/мин сушки, мин

1 5 2 65 0,64 1,28 30

2 3,75 2 65 0,64 1,09 43

3 2,5 2 65 0,64 0,89 61

4 1Д5 2 65 0,64 0,65 84

5 3 1 (1,5-2 мм) 65 0,64 1,37 41

6 3 2 (3-4 мм) 65 0,64 1,11 51

7 3 3 (4,5-6 мм) 65 0,64 0,89 66

8 3 4 (6-8 мм) 65 0,64 0,68 84

9 3 2 80 0,64 1,13 46

10 3 2 70 0,64 1,06 49

11 3 2 60 0,64 0,94 54

12 3 2 50 0,64 0,86 60

13 3 2 65 1,23(0=23,58 м'/ч) 1,32 37

14 3 2 65 1,02(0=19,84 м3/ч) 1,12 44

15 3 2 65 0,64(0=12,31 м3/ч) 0,88 52

16 3 2 65 0,23(0=4,43 лгУч) 0,72 62

Проведенные исследования подтвердили целесообразность использования радиационно-конвективного способа сушки, позволяющей добиться максимальной эффективности процесса и добиться сокращения его по сравнению с конвективным методом сушки, более чем в 4 раза.

Для выбора оптимальных режимных параметров выбрали экономический критерий оценки процесса сушки Э (руб/кг), который является наиболее общим и объективным критерием, учитывающим не только влияющие на процесс факторы, но также стоимость готового продукта и исходных пеллет, затраты на электроэнергию, производительность установки.

18

Э(<7, б,1,и)= — - — <>■ рсР

г(дЛ(,и) = 3658,57-д^т ■ •Г4'-5731 и^2796, (5)

где: Цс - стоимость получаемых за время эксперимента сухих пеллет, руб/кг;

Цв - стоимость влажных пеллет, использованных при эксперименте, руб/кг;

Ц3„ - стоимость электроэнергии, руб/кВт ч;

рс - насыпная плотность сушеного материала, кг/м3;

р„ - насыпная плотность влажных пеллет, кг/м3;

<7 - плотность падающего теплового потока, кВт/м2;

Ркад - мощность электрокалорифера, кВпг,

6 - толщина слоя продукта, м;

Р - площадь сушильной камеры, м2\

N - мощность электродвигателя вентилятора установки, кВт\ - расход воздуха в воздухопроводе, м3/ч\

V - производительность вентилятора установки, м3/ч;

- функция зависимости продолжительности процесса сушки пеллет от параметров г" и и.

Основные параметры радиационно-конвективной сушки пеллет, которые обеспечивают максимальный экономический эффект Э= 1,57 руб/кг, имеют следующие значения: плотность теплового потока на поверхности слоя пеллет -3,75 кВт/м2, толщина слоя пеллет - 3 (4,5 »6 мм), температура подаваемого в сушилку воздуха - 70"С, скорость подаваемого воздуха (через отверстия перфорированного лотка) - 1,23 м/с .

В пятой главе предложена оригинальная конструкция модернизированного шнекового макаронного пресса для производства готовых завтраков.

Была разработана насадка на макаронный пресс специальной конструкции.

Модернизированная установка (рис. 19) была изготовлена таким образом, что соотношение суммарной площади отверстий матрицы к площади внутреннего диаметра камеры составляет 0.027 - 0.033; шнек устанавливают таким образом, что соотношение длины шнека и внутреннего диаметра корпуса составляет 10:1 - 12:1, соотношение внутреннего и наружного диаметра шнека составляет 0.60 - 0.70, при этом соотношение шага витка шнека к его длине составляет 0.04 — 0.05.

Выбор величины отношения суммарной площади отверстий матрицы к площади внутреннего диаметра корпуса, составляющей 0.027 - 0.033, обусловлен необходимостью создания требуемых давления и температуры внутри корпуса. Матрица является сменной и указанное соотношение может меняться.

Выбор соотношения внутреннего и наружного диаметра шнека 0.60 - 0.70, а также длины шнека и внутреннего диаметра корпуса 10:1 - 12:1, позволяет обеспечить необходимую

термопластическую обработку исходного сырья.

При уменьшении значения

соотношения наружного и внутреннего диаметра шнека уменьшаются давление и температура смеси в камере, что приводит к недостаточной термопластической

обработке сырья.

При увеличении значения указанного отношения увеличиваются давление и температура смеси в рабочей камере, в результате чего изделия на выходе из устройства взрываются.

Уменьшение соотношения длины шнека и внутреннего диаметра корпуса приводит к сокращению продолжительности термопластической обработки исходного сырья и не позволяет получить качественную продукцию.

Увеличение соотношения приводит к подгоранию смеси в рабочей камере.

Выбор величины шага витка в рекомендуемом отношении является оптимальным, т.к. увеличение шага между витками шнека более 0.05 его длины приводит к уменьшению их количества и большей скорости перемещения продукта, увеличению давления и температуры в рабочей камере и взрыву изделий на выходе из устройства.

Уменьшение шага между витками менее 0.04 его длины приводит к увеличению их количества и уменьшению скорости подачи продукта, давления и температуры среды в рабочей камере устройства с конечным эффектом, описанным ранее.

Таким образом, модернизированный макаронный пресс, который назван пресс-экструдером, позволяет производить картофелепродукты быстрого приготовления типа чипсов по качеству, не уступающему чипсам, изготовленным на дорогостоящих экструдерах.

Разработанную насадку целесообразно использовать на предприятиях имеющих макаронные прессы. Этим обеспечивается универсальность оборудования, т.к. значительно расширяет ассортимент выпускаемых на малом предприятии изделий. Наряду с макаронными изделиями оно может выпускать высококачественные продукты быстрого приготовления типа чипсов.

Рис. 19. Модернизированный шнековый макаронный пресс

Основные выводы и результаты

1. Проведены комплексные теоретические и экспериментальные исследования, в результате которых разработаны рекомендации по научно-практическому обеспечению технологии получения экструдированных чипсов с растительными добавками и с использованием шнековых макаронных прессов.

2. Найдено рациональное соотношение компонентов исходной смеси, обеспечивающих получение экструдированных чипсов заданного качества. При экструдировании без добавок рациональное соотношение крахмала и картофеля составляет 0,62. При экструдировании чипсов с растительными добавками рациональный состав: содержание крахмала - 47%, картофельной крупки - 26%, растительной добавки - 2%.

3. Обоснован выбор рациональной длины рабочей камеры пресса-экструдера для получения экструдированных чипсов заданного качества: длина его рабочей камеры должна быть в два раза больше длины рабочей камеры шнекового макаронного пресса.

4. Получены статистические модели, описывающие процессы экструдирования чипсов без растительных добавок и с добавками, в которых в качестве критерия оптимизации использован коэффициент вспучивания пеллет, отражающий глубину физико-химических изменений в исходных смесях при их экструдировании.

5. Выявлено, что наибольшее влияние на протекание процесса экструдирования оказывает давление в предматричной зоне - с его уменьшением вспучиваемость пеллет значительно снижается, влажность смеси оказывает наименьшее влияние на протекание процесса. Определены рациональные режимы экструдирования: давление в предматричной зоне - 5,5 МПа, влажность смеси -36 -38%, отношение площади фильер матрицы к площади сечения шнековой камеры -0,03.

6. Проведены экспериментальные исследования спектральных и интегральных характеристик пеллет.

7. Проведены экспериментальные исследования кварцевых излучателей различной мощности, получены эмпирические зависимости для расчета их эмиссионных характеристик.

8. Найден рациональный тип инфракрасного излучателя для радиационно-конвективной сушки пеллет по комплексному критерию, который учитывает требования технологического процесса, условия лучистого теплообмена, эмиссионные характеристики излучателей, селективность свойств пеллет и отражающих поверхностей рабочей камеры сушилки.

9. Проведены экспериментальные исследование процесса радиационно-конвективной сушки пеллет в зависимости от плотности тепловых потоков на поверхности слоя пеллет, толщины слоя материала, температуры и скорости сушиль-

ного воздуха. Наибольшее влияние на процесс сушки оказывает плотность теплового потока и толщина слоя пеллет. Наименьшее влияние оказывает скорость воздуха.

10. Получена статистическая модель процесса радиационно-конвективной сушки пеллет, в которой в качестве критерия оптимизации использован комплексный экономический критерий, учитывающий стоимости сухих и влажных пеллет, электроэнергии на нагрев воздуха, его подачу и создание лучистого теплового потока.

11. Определены рациональные режимы радиационно-конвективной сушки -плотность теплового потока - 3,75 кВт/м2, толщина слоя пеллет - 4,5»6 мм, температура сушильного воздуха - 70 С, скорость воздуха в отверстиях перфорированного лотка -1,23 м/с.

12. Получены экструдированные чипсы с добавками, обладающие высокой биологической и пищевой ценностью, а также хорошими потребительскими свойствами.

13. Разработана конструкция пресс-экстру дера на базе шнекового макаронного пресса, оригинальность которого защищена патентом РФ № 2237998.

14. Проведены производственные испытания способа получения картофельных чипсов с использованием шнекового макаронного пресса и разработанных в диссертации предложений по реконструкции его шнековой камеры. Применение насадки позволило расширить ассортимент выпускаемой в ОАО «Макаронпром» продуктов быстрого приготовления (чипсов, крекеров и др.). Ожидаемый экономический эффект от промышленного внедрения предлагаемых разработок составит 3,2 млн. руб. в год.

Основные положения диссертации публикованы в следующих работах:

1. Ахметов Р.Х., Плаксин Ю.М., Медведев Г.М. Малогабаритный шнековый макаронный пресс // Материалы Международной научно-практической конференции «Потребительский рынок: качество и безопасность товаров и услуг» / г. Орлов, 2001г. Том 2. - с. 74.

2. Ахметов Р.Х., Плаксин Ю.М. Математическое планирование многофакторного эксперимента экструзионного процесса производства картофельных чипсов // Материалы Всероссийской научно-технической конференции с международным участием «Качество и безопасность продовольственного сырья и продуктов питания / Москва, 2002г. Том 2. - с. 41-42.

3. Ахметов Р.Х., Плаксин Ю.М. Исследование спектральных отражательных и пропускательных способностей пищевых продуктов (пеллет) на спектрофотометре // Материалы Всероссийской научно-технической конференции «Высокоэффективные пищевые технологии, методы и средства для их реализации» / Москва, 2003г. - с. 221-224.

4. Ахметов Р.Х., Плаксин Ю.М. Исследование интегральных терморадиационных характеристик пищевых продуктов // Хранение и переработка сельхозсырья / Москва, 2003. - №12. - С. 62-63.

5. Ахметов Р.Х. Унаби - новая плодовая культура Кабардино-Балкарии и растительная добавка к чипсам // Объединенный научный журнал / Москва, 2004. -№17.-С. 90-91.

6. Ахметов Р.Х. Производство готовых завтраков с использованием шнекового макаронного пресса // Объединенный научный журнал / Москва, 2004. - №17. - С. 92-93.

7. Ахметов Р.Х. Определение параметров сушки пеллет // Материалы Международной конференции «Производство, технлогия, экология» / Москва, 2004г.-С. 507-509.

8. Плаксин Ю.М., Остриков А.Н., Щеренко А.П., Ахметов Р.Х., Брязун В.А., Толкачев В.И. Разработка технологии и создание оборудования для производства готовых завтраков с использованием эффекта аэродинамического преобразования энергии //Материалы Всероссийской научно-технической конференции «Технология живых систем» // Москва, 2003г. С. 55-57.

9. Плаксин Ю.М., Остриков А.Н., Ломакин А.Б., Ахметов Р.Х. Разработка технологии и создания оборудования для производства композиционных пищевых продуктов лечебно-профилактического назначения // Сборник докладов Всероссийской научно-технической конференции - выставки «Высокоэффективные пищевые технологии, методы и средства для их реализации» / Москва, 2004г. - С. 228-230.

10. Патент № 2237998 Россия, МПК7 А 21 С 11/20, А 23 Р 1/12. Пресс-экструдер [Текст]/Ахметов Р.Х., Плаксин Ю.М.; заявитель и патентообладатель Московский государственный университет пищевых производств - № 2003113459; Заявл. 13.05.2003; Опубл. 20.10.2004, Бюл. № 29.

i I

i

! ■t

)

I

É i

1

f

!

Подписано в печать 4.05.05. Формат 30x42 1/8. Бумага типографская № 1. Печать офсетная. Тираж 130 экз. Заказ 116. 125080, Москва, Волоколамское ш., 11 Издательский комплекс МГУ 1111 26

•f

1- 89 6 1

РНБ Русский фонд

2006-4 14060

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ТЕОРИИ, ТЕХНОЛОГИИ И ТЕХНИКИ ЭКСТРУЗИОННОГО ПОЛУЧЕНИЯ ПРОДУКТОВ ПИТАНИЯ.

1.1. Основы теории, технологии и краткий обзор процесса экструзии

1.2. Основные компоненты экструзионного сырья и их свойства.

1.3. Унаби - новая плодовая культура Кабардино-Балкарии и растительная добавка к экструзионным продуктам.

1.4. Анализ литературного обзора и задачи исследования.

ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Методика экспериментальных исследований процесса экструдирования пеллет.

2.1.1. Экспериментальная установка.

2.1.2. Сырье и методики определения параметров процесса экструзии.

2.2. Методика экспериментальных исследований терморадиационных характеристик пеллет.

2.2.1. Методика исследования спектральных оптических характеристик пеллет.

2.2.2. Методика исследования интегральных характеристик пеллет.

2.3. Методика экспериментальных исследований сушки пеллет.

2.3.1. Экспериментальная сушильная установка.

2.3.2. Методики экспериментального исследования сушки пеллет.

ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА ЭКСТРУДИРОВАНИЯ ПЕЛЛЕТ.

3.1. Влияние рецептурного состава смеси и режимных параметров на качество чипсов.

3.2. Микроструктурный анализ пеллет и чипсов.

3.3. Математическое планирование и оптимизация процесса экструдирования.

3.4. Разработка способа получения пеллет с растительной добавкой унаби и оптимизация процесса их экструдирования.

3.5. Органолептическая характеристика чипсов.

ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА РАДИАЦИОННО-КОНВЕКТИВНОЙ СУШКИ ПЕЛЛЕТ.

4.1. Экспериментальное исследование терморадиационных характеристик пеллет.

4.2. Исследование эмиссионных и энергетических характеристик генераторов инфракрасного излучения.

4.3. Выбор рационального типа генератора ИК излучения для сушки пеллет.

4.4. Исследование влияния режимных параметров на сушку пеллет

4.5. Оптимизация режимных параметров сушки пеллет.

ГЛАВА 5. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ КОНСТРУКЦИИ МАКАРОННОГО ПРЕССА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ЭКСТРУЗИОННЫХ ПРОДУКТОВ.

5.1. Совершенствование рабочей камеры макаронного пресса.

5.2. Разработка конструкции пресс-экстру дера на базе шнекового макаронного пресса для получения экструзионных продуктов.

5.3. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРОМЫШЛЕННОГО ВНЕДРЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ВЫПОЛНЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

Приоритетной социальной проблемой в Российской федерации является обеспечение различных групп населения рациональным здоровым питанием с учетом их традиций и экономического положения в соответствии с требованиями медицинской науки. Решение этой проблемы требует развитие перерабатывающих отраслей агропромышленного комплекса на основе совершенствования существующих и создания новых энергосберегающих экологически чистых технологий, а также высокопроизводительного оборудования, способного обеспечить глубокую, при возможности безотходную, переработку сырья.

Кроме того, на современном этапе развития пищевой промышленности все большее внимание уделяется получению готовых к употреблению продуктов с программируемыми свойствами, высокой пищевой ценности и лечебно-профилактического назначения.

К полностью готовым к употреблению продуктам относятся закусочные продукты, сухие завтраки, хлопья и т.д., к продуктам быстрого приготовления относятся полуфабрикаты чипсов - "пеллеты", пудинги, кисели и т.д., которые не требуют варки.

Указанным требованиям удовлетворяет такой перспективный способ углубленной обработки крахмалосодержащего сырья как экструзия [49, 101, 111, 137 и т.д.].

Использование экструзионной техники является общепризнанным направлением технического прогресса в пищевой промышленности. Экструзионная обработка - это комбинированное воздействие на обрабатываемый материал механических напряжений, влаги и тепла с целью получения продуктов необходимой формы, структуры, физико-химических и функциональных свойств. Этот способ обеспечивает существенную интенсификацию процессов влаготермомеханической обработки крахмала исходного сырья.

При экструзионной обработке перерабатываемый материал подвергается интенсивному влаготермомеханическому воздействию, которое приводит к различным по глубине изменениям его компонентов и образованию пористой [101, 111, 119, 137, 143] или волокнистой [26, 106, 142, 145, 146] макроструктуры.

Продукты пористой макроструктуры были впервые получены с помощью экструзионной переработки крахмалосодержащего сырья в начале 60-х годов. Это были готовые к употреблению зерновые завтраки [109,116]. Пористая макроструктура таких продуктов образуется в результате мгновенного испарения влаги из экструдатов, их резкого расширения и образования трехмерной сетки геля [27,101]. Однако такие продукты имеют некоторые недостатки, а именно, они характеризуются низкой плотностью, малой насыпной массой и ограниченным сроком хранения. Эти недостатки устраняют при использовании принципа непрямого экспандирования (от англ. слова "expansion" - расширение), т.е. в 2 этапа. На первом этапе процесс экструзии проводят, не допуская мгновенного испарения воды. Таким образом получают экструдаты высокой плотности, получившие название в англоязычной научной литературе - pellets (пеллеты). Термическая обработка пеллет в растительном масле сопровождается мгновенным испарением воды и образованием продуктов пористой макроструктуры. Такие продукты получили название чипсы.

Перспектива дальнейшего развития производства и потребления продуктов пористой макроструктуры обусловлена рядом причин: во-первых, увеличением числа людей, потребляющих в целях экономии времени продукты быстрого приготовления; во-вторых, увеличением числа потребителей, для которых определяющим при выборе продуктов питания является не только их вкусовые качества, но и пищевая ценность; и в-третьих, растущей популярностью среди молодежи продуктов с добавлением или нанесением сладких и пряных компонентов, что обеспечивает их потребление не только на завтрак, но и в течении всего дня.

Значительный вклад в развитие теории экструзии внесли такие зарубежные и отечественные ученые как: G. Schenkel, В.Н. Maddock, Е.С. Bernhardt, Е. Colonna, С. Mercier, W. Seibel, К. Seiler, Z. Tadmor, J.M. McKelvey, J.F. Carley, R.A. Strub, R.S. Mallouk, C.H. Jepson, Ch.I. Chung, I.P. Melcion, P.B. Торнер, B.A. Силин, И.Э. Груздев, Г.М. Медведев, В.И. Янков,

A.Н. Богатырев, В.П. Юрьев, А.И. Жушман, В.Г. Карпов, Л.П. Ковальская,

B.П. Первадчук, А.Н. Остриков, Ю.М. Плаксин и другие.

Актуальность работы. Экструзия является высокоэффективным, безотходным, кратковременным технологическим процессом, а экструдер многими исследователями рассматривается как универсальный биохимический реактор. Уникальность экструзионного способа заключается в возможности использования не только многообразия видов и свойств перерабатываемого сырья, но и разнообразие форм, структуры и свойств получаемых продуктов (продукты готовые к употреблению, продукты детского, лечебного и профилактического питания, полуфабрикаты, модифицированные крахмалы и др.). Высокая эффективность экструзии обусловлена прежде всего тем, что один экструдер может заменить целый комплекс машин и механизмов, необходимых для производства готовых завтраков - аппаратов для варки, взрывания, прессования, гранулирования и т.д.

Экструдирование широко применяется в макаронной, кондитерской, хлебопекарной, крахмалопаточной, пищеконцентратной, мясной, рыбной и комбикормовой отраслях промышленности [99]. Ведущими зарубежными фирмами США (Wenger, Anderson, Sprout-Bauer и др.), ЕС (Werner & Pfleiderer, Weber, Walter (ФРГ), Clextral, Crezaux-Loire (Франция), Grondona Nimet, Pagani (Италия), Btihler, Buss (Швейцария), Cincinnati (Австралия), Toshibe (Япония) и др. на мировом рынке представлены более 1000 моделей экструдеров различных типов [50].

Ассортиментный состав пищевой продукции, вырабатываемой экструзионной технологией, включает более 400 наименований.

Согласно данным, приведенным в обзоре [78], только в континентальной части США ежегодно производится и продается экструзионных продуктов типа готовых завтраков на сумму 2 млрд. долларов, причем выпуск таких продуктов каждый год увеличивается на 3%. Таким образом, в промышленно развитых странах обозначилась устойчивая тенденция роста объемов производства экструзионных продуктов.

В настоящее время в Японии экструзия используется, в основном, в кормопроизводстве, где ежегодно производят корма на сумму 700 млн. долларов США и 80 % из них производят с помощью экструдеров. Остаются популярными в Японии гранулированные и текстурированные пищевые продукты из растительных белков - их годовое производство составляет 17 тыс.т, большинство из них мясозаменители и наполнители [9]. Душевое потребление пищеконцентратной продукции в развитых странах Европы (Германия, Великобритания, Швейцария) составляет примерно от 3 до 7 кг в год, в РФ - в среднем 1,4 кг. Объем производства сухих завтраков в России, начиная с 1991 года неуклонно растет. В 1991 году было произведено - 58,1 тыс.т; в 1992 - 80,8 тыс.т; в 1993 - 81,4 тыс.т. Потребление в России сухих завтраков в 2004 году по прогнозам составит не менее 100 тыс.т., из них не менее 20% будет импортироваться. В общем потреблении зерновых завтраков доля экструдированных составляет около 15 % [22].

Из приведенных данных следует, что экструзия является прогрессивным способом получения качественных продуктов питания, основные преимущества которой заключаются в гибкости ее технологических схем, высокой производительности и малых габаритах экструдеров, непрерывности процесса, низкой себестоимости продукции.

Актуальной задачей является создание безотходной технологии производства пеллет (полуфабрикатов картофельных чипсов). Разработанные способы производства пеллет не решают проблему их широкого использования в связи с высокой стоимостью современного экструзионного оборудования. Поэтому создание нового более экономичного экструзионного оборудования, а также разработка новых рецептур продуктов с использованием нетрадиционного растительного сырья в качестве пищевой добавки, является важным направлением в области совершенствования экструзионной технологии.

Вместе с тем, современные предприятия малой и средней мощности заинтересованы в расширении ассортимента продукции, выпускаемой на имеющемся шнековых макаронных прессах.

Данная работа проводилась в соответствии с планом НИР кафедры процессов и аппаратов пищевых производств (ПиАПП) МГУПП «Разработка ресурсосберегающей технологии производства экструдированных продуктов с программируемыми свойствами и оборудования для ее реализации» в рамках научно-технической программы «Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники» (гос. регистрация № 204.04.02.002.01.01.014).

Цель и задачи диссертационной работы: совершенствование процессов и оборудования для производства картофельных чипсов; создание на основе разработанного способа оригинальной конструкции пресс-экструдера на базе шнекового макаронного пресса.

В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи:

• разработка способа получения картофельных чипсов повышенной биологической ценности с использованием растительной добавки унаби и оптимизация процесса их экструдирования;

• изучение влияния рецептурного состава смеси, ее влажности и режимных параметров экструдирования на качественные характеристики чипсов;

• исследование основных закономерностей процесса экструдирования пеллет; выбор рациональных параметров экструдирования смеси на модернизированном макаронном прессе;

• исследование спектральных и интегральных терморадиационных характеристик пеллет; выбор рационального типа ИК излучателя для их сушки;

• исследование основных закономерностей процесса радиационно-конвективной сушки пеллет и выбор рациональных параметров процесса;

• снижение стоимости экструзионного оборудования при производстве чипсов путем создание конструкции экструдера на базе одношнекового макаронного пресса;

• проведение промышленной апробации производственных испытаний предлагаемых разработок.

Научная новизна. Установлены закономерности процессов экструдирования пеллет на модернизированном макаронном прессе и их радиационно-конвективной сушке.

Вскрыт механизм процесса экструдирования двухкомпонентной смеси картофельных пеллет и трехкомпонентной смеси пеллет с растительной добавкой унаби, что позволило обосновать и разработать статистическую модель процесса экструдирования пеллет.

Вскрыт механизм тепломассопереноса на основе экспериментально-аналитического изучения кинетики обезвоживания пеллет при радиационно-конвективной сушке.

Выявлены новые свойства комбинированного состава смеси с включением растительной добавки унаби, обеспечивающие высокую пищевую ценность продукта.

Новизна технических решений подтверждена патентом РФ № 2237998.

Практическая ценность работы заключается в том, что разработана новая конструкция пресс-экструдера и способ получения экструдированных пеллет с растительной добавкой унаби.

Определены рациональные рецептурные составы исходной многокомпонентной смеси, режимные параметры экструдирования и сушки пеллет.

Определены эмиссионные и энергетические характеристики серийно выпускаемых инфракрасных излучателей, имеющих перспективу широкого внедрения в различных отраслях пищевой промышленности.

Получен экструдированный продукт - картофельные чипсы и чипсы с растительной добавкой унаби, обладающие хорошими потребительскими свойствами, высокой пищевой ценностью и лечебно-профилактическим назначением.

Разработана конструкция одношнекового пресс-экструдера на основе модернизации шнекового макаронного пресса.

Апробация работы. Основные результаты исследований докладывались и обсуждались на научных конференциях: Международного научно практической конференции «Потребительский рынок: качество и безопасность товаров и услуг» (г. Орел 2001); Всероссийской научно-технической конференции - выставки с международным участием «Качество и безопасность продовольственного сырья и продуктов питания (г. Москва 2002); Международная выставка и международная научно-практическая конференция «Технологии и продукты здорового питания» (г. Москва 2003); Всероссийской научно-технической конференции - выставки «Высокоэффективные пищевые технологии, методы и средства для их реализации» (г. Москва 2003); Международная конференция «Производство, технология, экология» (г. Москва 2004); Всероссийской научно-технической конференции — выставки «Высокоэффективные пищевые технологии, методы и средства для их реализации» (г. Москва 2004).

Результат настоящей работы отмечен дипломом МГУПП за участие в конференции — выставке «Высокоэффективные пищевые технологии, методы и средства для их реализации». Работа выполнялась на кафедре процессы и аппараты пищевых производств Московского государственного университета пищевых производств.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 10 работ, в том числе 3 статьи в ведущих научных журналах и патент РФ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, основных выводов и результатов, списка литературы и предложений. Работа изложена на 180 страницах машинописного текста, содержит 87 рисунков и 31 таблиц. Список литературы включает 147 наименования, в том числе 46 - на иностранных языках. Приложения к диссертации представлены на 8 страницах.

Основные выводы и результаты

1. Проведены комплексные теоретические и экспериментальные исследования, в результате которых разработаны рекомендации по научно-практическому обеспечению технологии получения экструдированных чипсов с растительными добавками и с использованием шнековых макаронных прессов.

2. Найдено рациональное соотношение компонентов исходной смеси, обеспечивающих получение экструдированных чипсов заданного качества. При экструдировании без добавок рациональное соотношение крахмала и картофеля составляет 0,62. При экструдировании чипсов с растительными добавками рациональный состав: содержание крахмала - 47%, картофельной крупки - 26%, растительной добавки - 2%.

3. Обоснован выбор рациональной длины рабочей камеры пресса-экструдера для получения экструдированных чипсов заданного качества: длина его рабочей камеры должна быть в два раза больше длины рабочей камеры шнекового макаронного пресса.

4. Получены статистические модели, описывающие процессы экструдирования чипсов без растительных добавок и с добавками, в которых в качестве критерия оптимизации использован коэффициент вспучивания пеллет, отражающий глубину физико-химических изменений в исходных смесях при их экструдировании.

5. Выявлено, что наибольшее влияние на протекание процесса экструдирования оказывает давление в предматричной зоне — с его уменьшением вспучиваемость пеллет значительно снижается, влажность смеси оказывает наименьшее влияние на протекание процесса. Определены рациональные режимы экструдирования: давление в предматричной зоне -5,5 МПа, влажность смеси - 36-К38%, отношение площади фильер матрицы к площади сечения шнековой камеры - 0,03.

6. Проведены экспериментальные исследования спектральных и интегральных характеристик пеллет.

7. Проведены экспериментальные исследования кварцевых излучателей различной мощности, получены эмпирические зависимости для расчета их эмиссионных характеристик.

8. Найден рациональный тип инфракрасного излучателя для радиационно-конвективной сушки пеллет по комплексному критерию, который учитывает требования технологического процесса, условия лучистого теплообмена, эмиссионные характеристики излучателей, селективность свойств пеллет и отражающих поверхностей рабочей камеры сушилки.

9. Проведены экспериментальные исследование процесса радиационно-конвективной сушки пеллет в зависимости от плотности тепловых потоков на поверхности слоя пеллет, толщины слоя материала, температуры и скорости сушильного воздуха. Наибольшее влияние на процесс сушки оказывает плотность теплового потока и толщина слоя пеллет. Наименьшее влияние оказывает скорость воздуха.

10. Получена статистическая модель процесса радиационно-конвективной сушки пеллет, в которой в качестве критерия оптимизации использован комплексный экономический критерий, учитывающий стоимости сухих и влажных пеллет, электроэнергии на нагрев воздуха, его подачу и создание лучистого теплового потока.

11 .Определены рациональные режимы радиационно-конвективной сушки — плотность теплового потока - 3,75 кВт/м2, толщина слоя пеллет -4,5+6 мм, температура сушильного воздуха - 70°С, скорость воздуха в отверстиях перфорированного лотка — 1,23 м/с.

12. Получены экструдированные чипсы с добавками, обладающие высокой биологической и пищевой ценностью, а также хорошими потребительскими свойствами.

13. Разработана конструкция пресс-экструдера на базе шнекового макаронного пресса, оригинальность которого защищена патентом РФ № 2237998.

14. Проведены производственные испытания способа получения картофельных чипсов с использованием шнекового макаронного пресса и разработанных в диссертации предложений по реконструкции его шнековой камеры. Применение насадки позволило расширить ассортимент выпускаемой в ОАО «Макаронпром» продуктов быстрого приготовления (чипсов, крекеров и др.). Ожидаемый экономический эффект от промышленного внедрения предлагаемых разработок составит 3,2 млн. руб. в год.

1. Авраменко В.Н. Разработка инфракрасного спектрофото-метрического метода и создание приборов для определения влажности некоторых пищевых продуктов. Автореф. дис. канд. тех. наук. Ташкент: 1982, с.24.

2. Ахметов Р.Х., Плаксин Ю.М., Медведев Г.М. Малогабаритный шнековый макаронный пресс // Материалы Международной научно-практической конференции «Потребительский рынок: качество и безопасность товаров и услуг» / г. Орлов, 2001г. Том 2. с. 74.

3. Ахметов Р.Х., Плаксин Ю.М. Исследование интегральных терморадиационных характеристик пищевых продуктов // Хранение и переработка сельхозсырья / Москва, 2003. №12. — С. 62-63.

4. Ахметов Р.Х. Унаби новая плодовая культура Кабардино-Балкарии и растительная добавка к чипсам // Объединенный научный журнал / Москва, 2004. - №17. - С. 90-91.

5. Ахметов Р.Х. Производство готовых завтраков с использованием шнекового макаронного пресса // Объединенный научный журнал / Москва, 2004.-№17. с. 92-93.

6. Ахметов Р.Х. Определение параметров сушки пеллет // Материалы Международной конференции «Производство, технология, экология» / Москва, 2004г. С. 507-509.

7. Быковская Г. Экструзионная технология в Японии// Хлебопродукты. 1992. - № 7. - С. 48-50.

8. Быковская Г. Получение хлопьев// Хлебопродукты. 1992. - № 4. -С. 50-51.

9. Васин М.И. Применение экструдерной техники в хлебопекарной и макаронной промышленности // ЦНИИТЭИ минхлебопродуктов М, 1987.-Вып. 1.-21с.

10. Вода в пищевых продуктах/ Под ред. Р.Б. Дакуорта. Пер. с англ. Под ред. д.т.н. А.С. Гинзбурга и к.т.н. В.Я. Адаменко. М.: Пищевая пром-сть, 1980.-376 с.

11. Геррман X. Шнековые машины в технологии/ Пер. с нем. Под ред. JI.M. Фридмана. JL: Химия, 1975. - 232 с.

12. Грифф А. Технология экструзии пластмасс/ Пер. с англ. Под ред. к.т.н. В.В. Лапшина. М.: Мир, 1965. - 308 с.

13. Гинзбург А.С. Сушка пищевых продуктов. М.: Пищепромиздат, 1960, с.683.

14. Гинзбург А.С. Инфракрасная техника в пищевой промышленности. М.: Пищевая промышленность, 1966, с.407.

15. Гинзбург А.С. Инфракрасный энергоподвод как метод интенсификации технологических процессов. Электронная обработка материалов. 1970, № 2, с.77 - 89.

16. Гинзбург А.С. Основы теории и техники сушки пищевых продуктов. М.: Пищевая промышленность, 1973. - 528 с.

17. Грачев Ю.П., Математические методы планирования экспериментов. — М.: Пищевая промышленность, 1979- 197с.

18. Дианова В.Т., Зареченская С.Г., Страшненко Е.С., Производство белкового текстурата из сои для использования в пищевой промышленности. М.: АгроНИИТЭИПП, 1988. - С. 1-16. - (Об зор, инфор. Вып. 11).

19. Добровольский В.Ф. Концепция развития научно-технического обеспечения пищеконцентратной промышленности// Хранение и перераб. сельхозсырья. 1996. - № 6. - С. 6-7.

20. Жушман А.И., Контелова Е.К., Букова С.Г. Новые крахмалопродукты и их применение в пищевой промышленности // ЦНИИТЭН. Пищепром. Обзорн. инф. крахмалопаточная промышленность, 1977.-31с.

21. Жушман А.И., Карпов В.Г., Коптелова Е.К. и др. Влияние экструзии на свойства кукурузного крахмала// Сахарная пром-сть. -1986.-2ю.-С. 38-41.

22. Засыпкин Д.В., Юрьев В.П., Толстогузов В.Б. Исследование структуры и свойств текстуратов, полученных термопластической экструзией некоторых белков, полисахаридов и их смесей. Материалы

23. Всесоюзной Конф. "Химия пищевых веществ. Свойства и применение биополимеров в пищевых продуктах". Могилев, 1990, с. 22.

24. Засыпкин Д.В., Юрьев В.П., Алексеев В.В. Механизм формирования структуры и свойств смесей биополимеров с помощью термопластической экструзии: Тез. докл. Международной конф. «Здоровье и диетическое питание». Астрахань., 1993. - С.36.

25. Заявка RU 2000 112856 А, 20.04.2002 «Машина для изготовления макаронных изделий».

26. Ильясов С.Г., Красников В.В. Физические основы инфракрасного облучения пищевых продуктов. М.: Пищевая промышленность, 1978, с.359.

27. Ильясов С.Г., Красников В.В. Перенос энергии излучения в материалах при терморадиационной сушке. 3-я Венгерская конференция по сушке. Сборник докладов. Будапешт, 1971, с. 28-34.

28. Карпов В.К. Получения набухающих крахмалопродуктов экструзионным методом. Диссерт. кан. тех. наук. ук. — М.: 1981 —240с.

29. Ковальская Л.П. и др. Технология пищевых производств. М.: Агропромиздат, 1988. - 286 с.

30. Козьмина Н.П. Биохимия хлебопечения. М.: Пищевая пром-сть, 1978.-278 с.

31. Краус С.В. Оптимизация параметров экструдированных продуктов. Канд. дисс. М.: МТИИП. 1988.

32. Краус С.В., Мельников Е.М., Линиченко В.Т., Багич Е.В. Ферментативная атакуемость экструдированной крупы// Пищ. пром-сть. -1988.-№ 10.-С. 56.

33. Кретович В.Л. Биохимия растений. М.: Высшая школа, 1986.502с.

34. Кретов И.Т., Остриков А.Н., Кравченко В.М. Технологическое оборудование предприятий пищеконцентратной промышленности: Учебник. Воронеж: Изд-во ВГУ, 1996. - 448 с.

35. Линниченко В., Шипулина Е. Экструзия пищевых продуктов // Мукомольно-элеваторная и комбикормовая промышленность. -1986. №8 -С.44.

36. Линиченко В.Т., Шипулина Е.Г. Экструзия пищевых продуктов// Мукомольно-элеваторная и комбикормовая пром-сть. 1986. -№2-С. 44.

37. Маршалкин Г.А. Производство кондитерских изделий. — М.: Колос, 1994.-272с.

38. Медведев Г.М., Разработка высокотемпературных режимов замеса и прессование теста на шнековых макаронных прессах. Автореферат док. Диссертация. М., 1990, 48с.

39. Медведев Г.М., Использование режимов теплой экструзии для формования макаронных изделий и полуфабрикатов крекеров на шнековых прессах. М.: ЦНИИТЭИ хлебопродуктов, 1992. - С. 1-33. - (Сер. Хлебопекарная и макаронная пром-сть. Обзор, инфор.).

40. Медведев Г.М., Чернов М.Е., Негруб В.П. Справочник по макаронному производству. М.: Лёгкая и пищевая промышленность. - 1984. -304 с.

41. Миллауэр X. Экструдеры и экструзионные установки// Материалы семинара по технологии производства комбикормов, фирма Buhler-Buhler MIAG, 1989.

42. Мухамедов X. Р. Совершенствование технологии получения новых видов пищевых продуктов из черствого и деформированного хлеба методом экструзии. Кандидатская диссертация. М.: МТИПП.- 1989.

43. Назаров Н.И. Технология макаронных изделий.- М.: Пищевая промышленность. 1983.- 288с.

44. Назаров Н.И. Технология макаронных изделий. М.: Пищевая пром-сть, 1978. - 287 с.

45. Острик А.С., Дорохович А.Н. Возможность применения взорванных и экструдированных круп в кондитерской промышленности// Хлебопек, и кондитер, пром-сть. 1986. - № 7. - С. 42-43.

46. Орлов А.И., Подгорнова Н.М., Производство комбикормов с применением экструзионной технологии. М.: ЦНИИТЭИ ВНПО "Зернопродукт", 1990. - С. 1-56. - (Сер. Комбикормовая пром-сть. Обзор, инфор.).

47. Патент RU 2083115 С1, 10.07.97 «Аппарат для производства макаронных изделий».

48. Патент RU 2153270 С2, 27.07.2000 «Пресс экструдер».

49. Патент RU 2132628 С1, 10.07.99 «Способ приготовления пищевого экструдированного продукта».

50. Патент RU 12937 U1, 20.03.2000 «Макаронный пресс».

51. Патент RU 2134970 С1, 27.08.99 «Пресс-автомат для производства макаронных изделий».

52. Патент RU 2150200 С1, 10.06.2000 «Пресс макаронный».

53. Патент RU 2095007 С1, 10.11.97 «Установка для производства картофелепродуктов типа чипсов».

54. Патент RU 2163072, 20.02.2001 «Установка для производства макаронных изделий».

55. Патент RU 2083114, 10.07.97 «Машина для приготовления макаронных изделий».

56. Патент. 675948, Швейцария 1990.

57. Патт В.А. Современные направления в производстве и потреблении хлеба в СССР и за рубежом. -М.: ЦНИИТЭИ Пищеп-ром, 1979. -20с.

58. Плаксин Ю.М., Гинзбург А.С., Сыроедов В.И., Скверчак В.Д. уточнение методики выбора рациональных генераторов ИК — излучения для хлебопекарных печей. СБ. "Актуальные вопросы теории и практики процесса выпечки". ЦНИТЭИ Пищепром, 1971, с.31-40.

59. Плаксин Ю.М. Научно-практические основы пищевой теплотехнологии при инфракрасном энергоподводе. Дисс. докт. техн. наук. -М.:1993, 704 с.

60. Плаксин Ю.М., Ларин В.А., Аль-Фаури Кхалед Исмаил, Экструзионная обработка манной крупы с изюмом // Пищ. пром-сть. 1994. -№9.-С.25.

61. Платова Е.Ю., Линиченко В.Т., Краус С.В. Физико-химические свойства экструдированного комбинированного крупяного сырья// Пищ. пром-сть. 1992. - № 11. - С. 25.

62. Рыжков Л.Н. Инфракрасная нагрева за рубежом. Итоги международного конгресса по электро. Герм. Отделение ВКИИЭМ по научно-технологической информации в электротехнике (Информ-электро), 1970.

63. Рысин А.П. Применение вибраций при сушке различных пищевых продуктов. Вибрационная техника, материалы научно-технической конференции, НИИИНФЕТРОЙ М.: 1966, с.229-231.

64. Силин В.А. Динамика процессов переработки пластмасс в червячных механизмах, м.: Машиностроение. 1972.- 147с.

65. Скурихин И.М., Нечаев А.П. Все о пище с точки зрения химика: Справ, издание. С 46 - М.: Высш. шк., 1991. - 288 е.: ил.

66. Скульский О.И., Кашина В.Ф. Конечно-элементная схема расчета трехмерных течений несжимаемых вязких жидкостей. — Свердловск: УНЦ АН СССР, 1986.-С. 87-90.

67. Справочник по теплообменникам. В2Т.Т. I/C74. Пер. с англ, под рэд. Петухова Б.С., Шикова В.К. М.: Энергоатомиздат, 1987, с.560.

68. Степаненко Б.Н. Химия и биохимия углеводов (Полисахариды). -М.: Высшая школа, 1978. 256 с.

69. Толстогузов В.Б. Новые формы белковой пищи. М.: Агропромиздат, 1987. - 304 с.

70. Термопластическая экструзия: научные основы, технология, оборудование.- Под ред. А.Н. Богатырева и В.П. Юрьева.- М.: Ступень, 1994.- 196 с.

71. Технология производства кондитерских изделий с использованием экструзионной техники/ М.Б. Эйнгор, M.J1. Парцуф, С.Н. Пав-ловецкая, А.С. Овчинникова. М.: АгроНИИТЭИПП, 1987. -С. 1-32. - (Сер. Кондитерская пром-сть. Обзор, инфор. Вып. 6).

72. Тиниус К. Пластификаторы. -М.: Химия, 1964. 316 с.

73. Титова Г.П, Разработка технологии новых видов сухих завтраков из зернового сырья: Дис. канд. техн. наук. -Москва, 1984. 227 с.

74. Торнер Р.В., Акутин М.С. Оборудование заводов по переработке пластмасс. М.: Химия, 1986. - 400 е.: ил.

75. Тлибеков А.Х., Досько С.И. Моделирование и оптимизация механических систем приводов технологических машин. М.: ГОУ МГТУ «Станкин», 2005. - 270с.

76. Тлибеков А.Х. Оптимизация параметров механических систем. / Актуальные вопросы современного естествознания. Сборник научных трудов. Выпуск 1. Кабардино-Балкарский государственный университет.2002, с. 101-105.

77. Тлибеков А.Х. Моделирование и многокритериальная оптимизация механических систем. / Актуальные вопросы современного естествознания. Сборник научных трудов. Выпуск 2. Каб.-Балк. гос. ун-т.2003, с. 83-92.

78. Фишер Э. Экструзия пластических масс/ Пер. с англ. Под ред. С.И. Гдалина. -М.: Химия, 1970. 288 с.

79. Формование пищевых масс/ Ю.А. Мачихин, Г.К. Берман, Ю.В. Клаповский. М.: Колос, 1992. - 272 е.: ил.

80. Хейфец И.Б., Карпов В.Г. Об изменении структуры крахмалсодержащего сырья при получении продуктов быстрого приготовления// Сахарная пром-сть. 1986. - №7. - С. 50-52.

81. Химия и технология крахмала. Промышленные вопросы/ Под ред. Роя J1. Уистлера и Эжена Ф. Пашаля. Пер. с англ. Под ред. Н.Е. Трегубова. -М.: Пищевая пром-сть, 1975. 360 с.

82. Цагареишвили Д.Р., Бабенко В.Е., Грачев Ю.П., Юрьев В.П. и др. Исследование функциональности воды в высококонцентрированных системах на примере системы крахмал (мальтодекстрин) вода. - М.: АгроНИИТЭИПП, 1990. - С. 1-32. - (Обзор, инфор.).

83. Чанг Р. Физическая химия с приложениями к биологическим системам. М.: Мир, 1980. - 662 с.

84. Черняев Н.П. Технология комбикормового производства. М.: Агропромиздат, 1985. - 255 с.

85. Шенкель Г. Шнековые прессы для пластмасс/ Пер. с нем. Под ред. А.Я. Шапиро. JL: Госхимиздат, 1962. - 467 с.

86. Шипулина Е.Г. Технология новых экструдированных продуктов из крупяного сырья: Дис. канд. техн. наук. Москва, 1987. - 167 с.

87. Экструзия / В.И. Бухгалтер, СИ, Гецас, B.JI. Диденко и др. JL: Химия, 1973.-96 с.

88. Экструзионная обработка крахмала и крахмалсодержащего сырья/ А.И. Жушман, Е.К. Коптелова, В.Г. Карпов. М.: ЦНИИ-ТЭИ Пищепром, 1980. - С. 1-36. - (Сер. Крахмалопаточная пром-сть. Обзор, инфор. Вып. 3).

89. Экструзионные системы "Венгер", США// Комбикорм, пром-сть. -1993. -№ 5-6. -С. 25.

90. Экструзионная техника и технология; состояние, перспективы// Пищ. пром-сть. 1995. - № 7. - С. 4-5.

91. Экструзионная технология перспективный способ создания новых пищевых продуктов/ Б.В. Карабуля. - Кишинев: Молд - НИИНТИ, 1989. - С. 1-26. - (Обзор, инфор.).

92. Юрьев В.П., Богатырёв А.Н. Гелеобразование крахмалов. Структура и свойства гелей // Вест. с.-х. науки. 1992. - № 7. - С. 35- 44.

93. Юрьев В.П., Богатырёв А.Н. Физико-химические представления о получении экструзионных продуктов питания на основе растительного сырья //Вест. с.-х. науки. -1991. № 12. - С. 43-51.

94. A triple extrusion machine for continuous extrusion// Int. Food Market, and Technol. 1996. -10, № 3. - P. 33-34.

95. Asp N. G. Nutritional aspects. What happens to the different materials at different temperatures? - Proc. Turop. Conf.: Extrusion Technology for the Food Industry. - Duplin, Rep. Ireland: 9-10 Dec., 1986, p. 9-13.

96. Arriano-Marston E. Integation ligt and electron microscopy in cerial scince.// Cerial Food world, 1981, 26, N10 р.558-561,- Англ.

97. Bailey L.N., Hauck B.W., Sevatson E.S., Singer R.E. Systems for manufacture of ready-to-eat breakfast cereals using twin-screw extrusion// Cereal Foods World. 1991. - 36, № 10. - P. 863-864, 866, 868-869.

98. Baking extruders offer a solution, to moisture control // Food Engineering International.-1989. Vol. 14. - № 5.-p. 64.

99. Ben-Gera J. Need a twin?// Food: Flavor., Ingred., Process, and Packading. 1988. - 10, № 10. - P. 23-29.

100. Blanshard J. M. V. Starch granule structure and function: a physicochemical approach. Ih: Starch: Properties and Potential/Ed. Galliard T. - Chichester - New York - Brisben - Toronto - Singapore: Jon Willey and Sons, 1987, v. 13, ch. 2, pp. 16-54.

101. Brockington S.F. Cora Dry Milled Products-Chapter. // Corn: culture, processing, products, G.E. Inglett ed., The AVI Publishing Co. Inc. Connecticut, 1970.

102. Chorand A. L. Un pen d'ordre! // Strateg. Gourmand.-1990.-№ 152,-s. 1419.

103. Colonna P., Buleon A., Mercier C. Physically modified starches // Starch: Properties and Potential. Ed. Galliard T. Cichester, New York, Brisben, Toronto, Singapore: Jon Willey and Sons. - 1987. Vol. 13. - p.79-114.

104. Daniels R. Breakfact cereal technology // London. Park Ridge, 1984, р.290,-Англ.

105. Ein innovatives Verfahren in der Koch-Extrusion// Zucker- und Susswar. Wirt. 1994. - 47, № 11. - S. 482.

106. Extruder, Bauart Werner und Pfleiderer// Muhle + Mischfutterteclm. 1991. - 128, № 25. - S. 321-322.

107. Extruders: single VS twin screw// Food engineering. -1983. №6. -P. 103-106.

108. Fast R.B. Breakfast cereals: processed grain for human consuption // Cereal Food World.- 1987.-№3.-p. 23.

109. Faubion J. M., Hoseney R. C. High-temperature short time extrusion cooking of wheat starch and flour. I. Effect of moisture and flour tipe on extrudate properties. Cereal Chemistry, 1982, v.59, N6, pp. 529-537.

110. Guy R.G.E., Home A.W. Extrusion and co-extrusion of cereal // Food Struct-its Creat and Eval. Proc. 44 the Nottingham Easter School Agr.Sci., 1988, London ets., s.331-349.-Англ.

111. Guy R.G.E., Horn A.W. Extrusion and со- extrusion of cereals. In: Food Foods Structure - Its Creation and Evaluation / Eds. J.M.V. Blanshard, J.R.Mitshell. - Butterworths: Elsevier Applied Science Publishers, 1998, ch.18, pp.331-349.

112. Guy R.G.E., Home A.W. Extrusion and co-extrusion of cereals. In: Food Structure — Its Creation and Evaluation/Eds. J. M. V. Blanshard, J. R. Mitchell. - Butterworths: Elsevier Applied Science Publishers, 1988, ch. 18, pp. 331-349.

113. Hauck B.W., Huber G.R. Single screw us twin screw extrusion// Cereal Foods World.- 1989.-34,№ 11.-P. 930, 932-934, 936-939.

114. Heidenreich E., Michaelsen T. Spezialfutterherstellung mit einem Zweiwellenextruder//Kraftfutter. 1994. -№ 12. - S. 470-474.

115. Hauter A. L. Smith A. C., The mehanical properties of extruded food foams // J. Mater. Sci., 1986, 21, N10, s. 3729-3736. Англ.

116. Kazemzadeh M., Aguilera J M., Rhee K.C. Use of Microscopy in the study of Vegetable Plotein Texturization. Food Techncl., 1982, v. 36, N 4, pp. 111-112, 114-118.

117. Kuntz Jr. I. D. The Physical Properties of Water Associated with Biomacromolecules. In: Water Relations of Foods/Ed. R. B. Duckworth. -New York: Academic Press, 1975, pp. 93-109 .

118. Lillford P.J., Clark A.H., Jones D.Y. Water distribution in geterogenious food products and model systems. In: Water in Polymers/Ed. by S. P. Rowlend, ASC, Washington, D. C. 1980, 555 p.

119. Lillford P.J. Texturization of Proteins. In: Food Structure - Its Creation and Evaluation/Eds. J. M. V. Blanshard, J.R.Mitchell. - Butterworths: Elsevier Applied Science Publishers, 1988, ch. 8, pp. 355-384.

120. Melcion I.P., Colonna P.La cnisson-extrusion dans le domaine alimetaire: principe, applications, perspectives// Revue de l'alimentation animale. -1983. № 368. - S. 45-51, 53-54.

121. Mercier G., Charboniere R., Formation of Amylose-Lipid, Complesses by Twin-Screw Extrusion. Cooking of Manioc Starch // Cereal Chemistry, 1980, vol 57, N1, F4-9. Германия.

122. Proved extruder applications for chocolate and cocoa// Confect. Prod. 1996. - 62, № 9. - P. 38-39.

123. Rauwendaal, Chris. Polymer extrusion/ Chris Rauwendaal. 2., repr. ed. - Munich etc.: Hanser, Cop. 1990. - 568 е.: ил.

124. Schneeweib R., Maack E., Schnelle W. Die Extrusion ein technologisches Verfahren zur Herstellung von Lebensmitteln// Lebensmittelindustrie. 1983. -№ 3. - S. 391-396.

125. Seller K. Rohstoffe und Extrusion Verhalten einiger Rohstoffe und Getreidebasis Wahrend des Extrusions prozesses // Gordian, 1980, N9, s.210; 1980, N10, s.23 5-242.

126. Seneal Foods Wold. 1990.-35 №12, 1162,1163,1165.

127. Smith 0. B. Extrusion Cooking. In: New Protein Foods/Ed. A.M. Altschus. - London: Academic Press, v. 2, 1976, pp. 36-121.

128. Stafanti L. The model-G cooker extruder as key unit in the development of novel nutritional products // Lekture at the International Seminar on «Cooking-extrusion». Solingen (Germania ). -1987. - № 9. - p. 21-23.

129. Treiber, Andreas. Extrusions aufbereitung scherempfndlicher Nahrungsmittelprodukte// Zucker- und Susswar. Wirt. - 1990. - 43, № 6. - S. 257265.

130. Van Zuilichem D. J., Stolp W. Survey of the present extrusion cooking techniques in the tood and confectionary indudtry. Proc. Europ. Conf.: Extrusion Technology for the Food Industry. - Dublin, Rep. Ireland: 9-10 Dec. 1986, pp. 1-15.

131. Wiliams M.A. Direct extrusion of convenience foods// Cereal food world. 1978. - Vol. 22, № 4. - P. 152-154.

132. Yurjev V.P., Likhodzievskaya I.B., Zasypkin D.V., Alexeev V.V., Grinberg V.Ya., Polyakov V.I., Tolstoguzov V.B. Investigation of the microstructure of textured proteins produced by thermoplastic extrusion// Nahrung. 1989. - V. 33, № 9. - P. 823-830.

133. Yuryev V.P., Zasypkin D.V., Alexeev V.V., GheninYa.V., Ezernitskaya M. G., Tolstoguzov V. B. Structure of protein texturates obtained by thermoplastic extrusion. Nahrung, v. 34, N7, pp. 607-613, 1990.

134. Yuryev V.P., Zasypkin D.V., Alexeev V.V., Bogatyrev A.N. Expansion ratios of expanded and non-expanded extrudates prepared from potato starch—gluten mixtures. Starch, 1994 (to be published).

135. Yuryev V.P., Zasypkin D.V., Ghenin V.Y., Zhukov V.A., Alexeev V.V. Tolstogusov V.B. Role of maltodextrin in promoting structure formation in extruded soya isolate // Carbohydrate Polymers. -1991. Vol. 15. - № 3. - p. 243253.

136. Zasypkin D.V., Yuryev V.P., Alexeev V.V., Tolstoguzov V.B. Mechanical properties of the products obtained by the thermoplastic extrusion of potato starch soybean protein mixtures. Carbohydrate Polymers,Y. 18, pp. 119124, 1992.

137. Zasypkin D.V., Yurjev V.P., Tolstoguzov V.B. Water distribution in mixtures of soy protein isolates with starch and maltodextrin// Die Nahrung. -1989. Vol. 33, № 10. - P. 949-955.