автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.01, диссертация на тему:Совершенствование технологии производства крупы на основе комплексной оценки реологических свойств и технологического качества риса

ВВЕДЕНИЕ.

1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР.

1.1. Морфология и анатомическое строение риса.

1.2. Характеристика риса- зерна как объекта переработки.

1.3. Технологии производства рисовой крупы.

1.4. Показатели технологической эффективности процессов шлифования и полирования рисовой крупы.

2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ, ОБРАБОТКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ.

2.1. Стандартные методы исследований.

2.2. Устройство и методика определения прочностных свойств риса.

2.2.1. Устройство и общая характеристика прибора.

2.2.2. Методика исследований и обработки данных.

2.3. Устройство и методика лабораторных исследований.

2.4. Методика определения степени шлифования и полирования ядра риса.

2.5. Методика математического планирования эксперимента и обработки опытных данных.

2.5.1. Методика статистической обработки опытных экспериментальных данных.

2.5.2. Методика корреляционного и регрессионного анализа результатов исследований.

2.5.3. Методика симплекс-решетчатого планирования эксперимента при оптимизации рецептур абразивных рабочих органов.

3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.

3.1. Изучение технологического качества товарных партий риса.

3.2. Комплексное исследование реологических свойств риса.

3.3. Взаимосвязь между реологическими и технологическими свойствами риса.

3.4. Напряженно - деформируемое состояние риса в рабочей зоне шлифовальных и полировальных машин.

3.5. Разработка технологии производства крупы улучшенного качества.

ВЫВОДЫ.

Краснодарский край является основным рисосеющим регионом России, где перерабатывается большая часть крупяного сырья.

В товарных партиях риса, направляемого в переработку на крупозаводы, находится большое количество дефектных зерен - меловых, краснозерных, пожелтевших и зеленых, что способствует снижению общего выхода продукции, образованию большого количества дробленой крупы, ухудшению ее товарного вида, потребительских и кулинарных свойств.

Работа крупозаводов в значительной степени зависит от эффективности технологических операций шлифования и полирования, где формируется не только товарное качество, но и образуется большая доля дробленого продукта.

В связи с вышеизложенным актуальной задачей является разработка ресурсосберегающих технологий производства рисовой крупы при переработке товарных партий крупяного сырья, содержащего дефектные зерна. Одним из основных направлений ее решения является совершенствование технологии шлифования и полирования на основе комплексной оценки реологических свойств и технологического качества компонентов зерновой массы.

Актуальность темы исследования подтверждается включением ее в тематику госбюджетной темы по научно-технической проблеме: "Теоретическое обоснование и разработка прогрессивных технологий продуктов питания из растительного сырья" (регистрационный №01200112167).

выводы

1. На основе комплексного анализа реологических свойств определены напряжения и деформации трещинообразования риса с различной консистенцией эндосперма и окраской оболочек.

2. Дана оценка вариабельности реологических свойств риса в зависимости от признаков его технологического качества.

3. Обнаружена высокая степень корреляции между напряжениями-деформациями трещинообразования и выходом дробленой крупы.

4. Получены аналитические выражения для расчета выходов продукции по известным значениям напряжений и деформаций трещинообразования.

5. На основе компьютерного анализа напряженно-деформированного состояния риса с различными признаками качества определен номинальный перечень зернистости карбида кремния в абразивах и предельно допустимая скорость вращения рабочих органов шлифовальных и полировальных машин по этапам технологического процесса крупозавода.

6. При реализации симплекс-решетчатого плана эксперимента определено оптимальное соотношение частиц карбида кремния различной зернистости в абразивных рабочих органах шлифовальных и полировальных машин.

7. Разработана ресурсосберегающая технология производства полированной крупы при переработке товарных партий риса с высоким содержанием дефектных зерен.

8. Результаты научных исследований успешно прошли производственные испытания на рисозаводе ОАО "Полтавский комбинат хлебопродуктов". Основные положения диссертационной работы реализованы в полученных патентах: способ производства шлифованной рисовой крупы (патент RU № 2158635 С1) и способ производства полированной рисовой крупы (патент RU № 2166365 С2), которые

133 использованы при проектировании и строительстве крупозавода с комбинированной технологической схемой ОАО "Гиагинский комбинат хлебопродуктов".

9. Экономический анализ эффективности предлагаемой технологии производства рисовой крупы показал увеличение валового дохода рисоперерабатывающих предприятий в сравнении с известными аналогами в размере 610 рублей на каждую тонну перерабатываемой продукции.

1. Beachell Н.М. Breeding for accepted cooking and eating gualiti. Intern. Rice Comm. Newsletter (spec, issue): 1967, 161.

2. Morrison F. B. Feeds and feeding. Ed. 21. 1207 pp. Morrison Publ. Co.: N.Y., 1949.

3. Hinton J.J.C. The distribution of vitamin Bi in the rice grain. Brit. J. Nutr. 2:1948,237.

4. Santos J.K. Morphology of the flower and mature grain of Philippine rice. Philippine J. Sci. 52: 1933, 475.

5. Beachell H.M. Breeding for accepted cooking and eating gualiti. Intern. Rice Comm. Newsletter (spec, issue): 1967, 161.

6. Hinton J.J.C. The distribution of vitamin B! in the rice grain. Brit. J. Nutr. 2:1948,237.

7. Hinton J.J.C. Shaw B. The distribution of nicotinik acid in the rice grain. Brit. J. Nutr. 8: 1954, 65.

8. Primo E., Barber S., Tortosa E., Camacho J., Ulidemolins J., Jimenez A., Vega R. Composicion guimica del arroz. V. Subproductos obtenidos en la diferentes etapas del diagrama de elaboracion. Rev. Agroguim. Trchnol. Alimentos 10: 1970, 244.

9. Аниканова З.Ф., Тарасова Л.Е. Рис: сорт, урожай, качество. М: Колос, 1979, - 110 с.

10. Tsuzuki Е., Tanaka К., Shido S. Миядзаки дайгаку когакубу кэнкю хококу. Bull. Fac. Agr. Miyazaki Univ. 1979, 26, N 2, pp. 443-449.1.. Брацыхин E.A. Технология пластических масс. Л.: Химия, 1974. 352 с.

11. Гигиена и санитария. N6. -1980. 14-16 с.

12. S.Barber. La calidod del grano de cerros en los programos de mejora vegetal. Rivista de Agroguimica у Technologia de Alimentos 1979, n 19 p.p. 314-326.

13. Егоров Г.А. Технологичекие свойства зерна . М.: Агропромиздат, 1985, -334 с.

14. Бакуль В.Н., Никитин Ю.И., Верник Е.Б., Селех В.Ф. Основы проектирования и технология изготовления абразивного и алмазного инструмента.- М.: Машиностроение, 1975,- 296 с.

15. Журавлев В.В., Овчинников А.А. Исследование износа шлифовальных кругов на органической связке. В кн.: Алмазы. М.: НИИМАШ, 1968, вып. 2, с. 16-19.

16. Ионов В.Н., Огибалов П.М. Прочность пространственных элементов конструкций. Ч. 1. Основы механики сплошной среды. М.: Высшая школа, 1979. 384 с.

17. Ипполитов Г.М. Абразивно-алмазная обработка. Изд. 2-е М.: Машиностроение, 1969, 336 с.

18. Островский В.И. Теоретические основы процесса шлифования.- JL: Изд. Ленинградского университета, 1981. 114 с.

19. Рис и его качество.- / Пер. с англ. под. ред. Козьминой Е.П. М.: Колос, 1976. - 150 с.

20. Козьмина Е.П. Хранение и переработка риса.- М.: Колос, 1966,- 160 с.

21. Ерыгин П.С. Причина мучнистости зерновок риса // Сб. научных работ по рису. Краснодар.: 1947.

22. Кешаниди Х.Л., Казаков Е.Д. Механизм образования трещин в ядре риса-зерна// "Изв. вузов. Пищевая технология", 1984, №4. -21-25 с.

23. Прудникова Т.Н. Исследование консистенции эндосперма зерновки риса и влияние некоторых факторов на ее изменение.- Автореф. канд. диссертации, Краснодар, 1969.- 23 с.

24. Айзикович Л.Е., Коломиец М.П. Технологическая эффективность шлифовочного процесса на рисозаводах. М.: ЦНИИТЭИ Минзага СССР, 1975.-64 с.

25. Козьмина Е.П., Красноок Н.П., Аниканова З.Ф. и др. Биохимическая и технологическая характеристика отечественного риса-зерна. М.: ЦНИИТЭИ Минзага СССР, 1976.-56 с.

26. Колесниченко В.Г., Бабиченко JI.B., Кравцова Б.Е., Рязанцева М.И. Состав полисахаридов крахмала зерна риса различной стекловидности// "Изв. вузов. Пищевая технология", 1976, № 1.-134 с.

27. Кешаниди X.JI. Технологические свойства риса-зерна разной крупности // "Изв. вузов. Пищевая технология", 1979, N 4.-42 с.

28. Коломиец М.П. Влияние консистенции зерновок риса на технологические свойства// "Изв. вузов. Пищевая технология", 1971, N 4. -1720 с.

29. Ильвицкий Н.А. Технологический эффект шлифования ядер риса различной влажности / Н.А. Ильвицкий, Н.П. Коломиец // Сб. "Хранение и переработка зерна". М: ЦНИИТЭИ Минзага СССР, 1970, вып. 9. с.15-18.

30. Del Rosario A.R., Briones V.P., Vidai A.J., Juliano B.O. Composition and endosperm strukture of developing and mature rice kernel. Cereal Chem. 1968, №4, 5, pp. 225-235.

31. Antonio A.A., Juliano B.O. A research note. Amulose content and puffed volume of parboiled rice. J. Food Shi., 1973, vol. 38, № 5, pp. 915 916.

32. B. D. Webb, C. R. Abais, C. N. Bollish у J. E. Scott. Grain guality characteistics of rice varietes grown in internationak performance trails. Intrnal Commissiob Neros. letter, 1970, vol XIX, № 1 p.p. 1-14.

33. Bhashyam M., Raju G. Phisico-Chemical studies in isogenic lines. J. Food Sci. and Technol., 1984, 24, N 5, pp 272-277.

34. Козьмина Е.П. Рис (хранение и переработка). М.: Хлебоиздат., 1957.- 128 с.

35. Коновалов К.И. Влияние технологии уборки на качество семенного риса." // Изв. вузов СССР. Пищевая технология ", 1975, N4.-58 с.

36. Чеботарев О.Н., Ильвицкий Н.А. О влиянии химического состава и структуры эндосперма на его устойчивость против образования трещин. Сб. Хранение и переработка зерна. - М.: ЦНИИТЭИ Минзага СССР, вып. 4, 1973- 19-21 с.

37. Казаков Е.Д. Рис. Его производство, качество, хранение и использование. Сб. Технологические свойства риса и их изменение при хранении. - М.: ЦНИИТЭИ Минзага СССР, 1970, -3-9 с.

38. Кешаниди X.JI. О трещиноватости риса зерна и ее учете.- Сб. Зерноперерабатывающая и пищевая промышленность, вып. 4, Алма-Ата: 1974,-35-41 с.

39. Дасканова З.В. Влияние на различные видове напукване (микро- и макро-) върху добива на ориз и техната динамика при хидротермичната обработка на арнта. Научные труды ВИХВП, Пловдив, 1976, 23, N 2, 121-134.

40. Воронцов О.С., Толкачева Е.В., Марценюк В.В. Влияние характера и числа трещин в зерновке риса на выход крупы. Сб. Хранение и переработка зерна. - М.: ЦНИИТЭИ Минзага СССР, вып. 7, 1971, -23 с.

41. Кешаниди X.JL, Каротеев И.Г. Влияние цветковой пленки на образование трещины в ядре// "Изв. вузов. Пищевая технология", 1970, N 5. -15-18 с.

42. Толкачева Е.В., Вишнякова И.А. Влияние трещиноватости и стекловидности риса-сырца на выход дробленого ядра. Сб. Технологические свойства зерна крупяных культур. - М.: ЦНИИТЭИ Минзага СССР, 1969, -9-15 с.

43. Swamy Y., Bhattacharua K. Breakage of rice during milling. 5. Effect of Sheller pearler and grain Types. J. Food Sci and Technol. 1984, 21 N 1 pp 8-12.

44. Кешаниди X.JI., Сулимцева Е.П., Хан Т.Г. Некоторые физико-химические и химические особенности риса-зерна различной крупности и консистенции эндосперма. Сб. Зерноперерабатывающая и пищевая промышленность, вып. 4, Алма-Ата: 1974, -41-48 с.

45. Чеботарев О.Н., Терпогосов В.А., Кисляк А.А., Шаззо А.Ю. Совершенствование технологии производства рисовой крупы. Экспресс информация. - М.: ЦНИИТЭИ Минзага СССР, вып. 2, 1983.- 24 с.

46. Ильвицкий Н.А. Исследование процесса образования трещин в зерне риса после сушки / Н.А. Ильвицкий, О.Н. Чеботарев // Серия "Элеваторная промышленность" М: ЦНИИТЭИ Минзага СССР, 1974, вып. 3. -10-11 с.

47. Гинзбург М.Е., Чигирин В.П. Структурно- механические свойства овса и риса и их изменение в процессе гидро-термической обработки. Научно-технический реферативный сборник. М.: ЦНИИТЭИ Минзага СССР, вып. 4, 1977, -20-23 с.

48. Коратеев И.Г. Влияние условий тепловой сушки на качество зерна риса: "Изв. вузов СССР.Пищевая технология", 1975, N 4 . 58 с.

49. Yamagushi S., Warabaushi К., Hosono Н. Abstrakt of the Meeting of the Soc. Agr. Machin. Japan, 1976, № 107.

50. S.D.Kulrarni, S.Bal. Studies on effect of evacuation of paddy on guality characteristics of parboiled rice. J.Food Sci. and Technol, 1986, vol. 23, N1, p.p.33-36.

51. Nishiama Yoshio, Satou Masaharu, Shimiru Hiroshi. Crack generation of raugh rise aften dryind. J.Fac. Agr< 1979, vol. 14, N3, p.p.277-278.

52. Лавринович Ю.И., Желкибаева Р.Ш. Влияние влажности риса-зерна и продолжительность шлифования на выход крупы. М.: ЦНИИТЭИ Минзага СССР, вып. 2, 1979.

53. Марценюк В.В., Толкачева Е.В. Влияние обрушенных зерен на общий выход крупы и целого ядра. Сб. Зерноперерабатывающая и пищевая промышленность. - Алма-Ата, вып. 5, 1975, -23-26 с.

54. Шухнов А.Ф., Аниканова З.Ф. Технологические свойства и химический состав крупы отечественных сортов риса. Труды ВНИИЗ, вып. 56, 1966, -60-66 с.

55. Bean М.М., Esser С.А., Nisnita K.D. Some physicochemical and food application rice varieties. J. Cereal Chem. 1984, 61, N pp. 475-480.

56. Swamy Y., Bhattacharua K. Breakage of rice during milling-effect of Kernel defects and grain dimmension. J Food Process End., 1980, 3. N 1, pp. 29-42.

57. Панасенко И.П. Влияние красных зерен на выход рисовой крупы // Пищевая технология, 1981, N 3, -28 с.

58. Панасенко И.П., Костенко Т.И., Прудникова Т.Н., Господинова В.И. Влияние красных зерен на технологические свойства риса// "Изв. вузов. Пищевая технология", 1983, N 1. -23-26 с.

59. Панасенко И.П., Госпадинова В.И., Терпогосов В.А., Кисляк А.А., Прудникова Т.Н. Уточнение расчета выходов рисовой крупы// "Изв. вузов. Пищевая технология", 1984, № 4. -95- 99 с.

60. Марценюк В.В. Технологические свойства зерна риса с красными плодовыми и семенными оболочками / В.В. Марценюк, Е.В. Толкочева// Сб. "Хранение и переработка зерна". Серия "Мукомольно-крупяная промышленность". М.: ЦНИИТЭИ Минзага СССР, 1972, -11-13 с.

61. Morgause A., Fossasi G., Giusa W., Cursi E. Migloramenso delle carasserishisehe gualisasive del riso raffiraso. J. Tech. Molis., 1984, vol. N10, pp. 715-724.

62. Василенко Е.И. Роль микрофлоры в пожелтении риса-зерна/ Е.И. Василенко, А.П. Ордин, Н.И. Соседов // Сборник трудов ВНИИЗ, вып. 87, 1977, -93-98 с.

63. Федорова С.А. Условия возникновения желтых зерен в рисе. Сб. "Хранение и переработка риса", ЦИНТИ Госкомзага, М.: 1965, -19 -24 с.

64. Нагорный В.В. Структурно-механические свойства пожелтевших зерновок риса: Сб. "Хранение и переработка зерна" / В.В. Нагорный, Н.Я. Соколова, С.П. Гуляева // Сер. "Элеваторная промышленность ". М.: ЦНИИТЭИ Минзага СССР, 1974, вып. 2. - 20-21 с.

65. Берестнев Е.В. Влияние пожелтевших зерен риса на выход и качество выпускаемой продукции / Е.В. Берестнев, В.В. Марценюк. Джамбул, технолог, ин-т лег. и пищ. пр-ти. Джамбул, 1976 (рукопись деп. в ЦНИИТЭИ Минзага СССР, 21 д, 1977, N 55).

66. Lis Т., Lis Н. Some geometrical and physical properties of Hordeum nudum.// Proc. 4 th Int. Conf.: Phys. Properties Agr. Mater, and Influence Technol. Berlin, 1989, pp 485-489.

67. Гинзбург M.E. Технология крупяного производства.- M.: Колос, 1981.-208 с.

68. Правила организации и ведение технологического процесса на крупяных предприятиях. М.: 1981. - 142 с.

69. Киш Э.Э. Полирование риса. Сб. "Переработка риса", серия Мукомольная, крупяная и комбикормовая промышленность, выпуск 8, ЦИНТИ Госкомзага СССР. М.: 1965, -47 -49 с.

70. Данилин А.С. Хранение и переработка риса в Японии. -М.: ЦНИИТЭИ, Минзага СССР, серия Мукомольно-крупяная промышленность, 1977, -68 с.

71. Desikachar H.S.R. Determination of Degree of Polishing in Rice II. Determination of Thiamine and Phosphorus for Processing Contrd. Cereal Chem, 1955, N32, pp. 18-80.

72. Посиро, Мацуда. Нихом дзедзо кекай, дзаеси, J. Soc., Brew. Japan, 1954, 49, № 5, -34-38 с.

73. Лопатинский С.Н. Способ производства рисовой крупы./ С.Н. Лопатинский, Л.В. Чиркова, М.А. Щеглов, В.И. Кондратьев.: Авт. свид. N 623576. Заявл. 28.12.76, опубл. 01.08.78.

74. Патент № 18621, Япония. Заявлено 07.06.73, опубликовано 07.06.73.116. 116. Roberts R.L. and Wasserman I.H. Effects of milling conditions of yields, milling time and energy requirements in a pilot scale Engelberg rice mill. N 3, pp. 802-803, 806.

75. Попов M., Буй Дык- Хой. Влияние гидротермической обработки риса на процесс меланойдинобразования. Мукомольно -элеваторная и комбикормовая промышленность, № 6, 1972, -13 с.

76. Попова Е.П. Микроструктура зерна и семян. М.: Колос, 1979, -223 с.

77. Cjntributo all "Anno internazionale del riso" indetto dalla F.A.O. Anno XV-N2, Giugno, 1966, pp. 135 -180.

78. Бакал C.C. Физическая сущность процесса шлифования овсяной и рисовой крупы и некоторые ее закономерности. Труды ВНИИЗ, вып. 34, 1957.

79. Шаззо А.Ю., Мартыненко Я.Ф. Показатель эффективности шлифования крупяных культур. (Статья) Известия ВУЗов СССР "Пищевая технология"., № 1, 1985, -34 с.

80. Hogan J.T. and Deobald Н.Т. Note on a method of determination the degree of milling of white milled Rice. Cereal Chem. 1961, N 38, pp. 291-293.

81. Шаззо А.Ю., Погорелова И.И. Способ определения степени шлифования крупяных культур. Патент SU № 1775045 A3. Бюллетень изобретений № 41 от 07.11.92.

82. Шаззо А.Ю., Погорелова И.И. Способ определения степени шлифования зерна риса. Патент RU № 2052814 С1. Бюллетень изобретений №2 от 20.01.96.142

83. Степной М.Н. Статистические методы обработки результатов механических испытаний. Справочник.- М.: Машиностроение, 1985, -8-87 с.

84. Ивченко Г.И., Медведев Ю.И. Математическая статистика. Учебн. пособие для втузов.-М.: Высш. шк., 1984, -13-107 с.

85. Вариабельность напряжений трещинообразования риса с различнойконсистенцией эндосперма0 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 НАПРЯЖЕНИЕ ТРЕЩИНООБРАЗОВАНИЯ, МПАа) Стекловидный рис40

86. НАПРЯЖЕНИЕ ТРЕЩИНООБРАЗОВАНИЯ, МПА

87. Вариабельность деформаций трещинообразования риса с различнойконсистенцией эндосперма63,4

88. О tO 20 30 40 50 60 70 ДЕФОРМАЦИЯ ТРЕЩИНООБРАЗОВАНИЯ, МКМа) Стекловидный рис1.