автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.10, диссертация на тему:Технология "Анаэробной" ферментации ароматичного табачного сырья в Узбекистане

КряонодярскиЯ ордена Трудового Красного Знамени палигехнптеский институт Государственного коядтвта РСФСР по делам яа^ки и высгаей аколгГ

На правах рукописи Эмпкулоа Оаюхптдин Сайфпевич

ТЕХНОЛОГИЙ "АНАЭРОБНОЙ" ФШЛШТАЩИ АРОМАТИЧНОГО ТАБАЧНОГО СЫРЬЯ 3 УЗБШСТАНЕ

С.чещть.чоотъ 01.18.10 - Технология витаминных, <^олковнх', фсргенпшх препаратов, чая и табака

АВТОР®ЕРАТ '

ц'и.-епртоп.лп нп зоппктше ученой степени канглгачл технических ,чау-'

Кг иг: но г. ">р - 1991 г.

Работа выполнена на Ургутскол табачно-фермецтацйоиноы заьи-де (гор. Ургут Самаркандской области) и на кафедре технологии шпцевкусозых продуктов (чаи, кофе, табак) Краснодарского политехнического института

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор И.Г.Мохначей

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

профессор И.И.Дьячкин

кандидат технических наук К.А.Шерстяных

Ведущая организация: ПО "Краснодартабакпром"

Зьщита ооотоится 27 июня 1991 года в 10 часов на заседании опедаашзирозанного совета К 063.40.03 по присуждению ученой степени кандидата технических наук при Краснодарском политехническом институте: г. Краонодар, уп. Московская, 2, корпус А, кочфвренпзал.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института. Автореферат разослан " " мая 1931 года

Отзыва на автореферат в двух экземплярах, ¿аяеренные гербовой печатью учреждения, просьба наираьлять по адресу: 350670, г. Краснодар, ул. Московская, 2, корпус А, ученому секретари инспиута

Учений секретарь специализированного совета,

дсч'ь'нт

■гК ¿у /

5 3 ! X * 1

"',..-дзл ' | ондш хдршшюаша рабош .

'"Актуальность темы. В процессах послеуборочной обработки с табачного сырья особое место занимает ферментация, во время которой табак приобретает свойства готового продукта по курительным и технологическим свойствам, а также уотойчкаооть к йорче при хранении в неблагоприятных условиях. За длительный период своего существования заводская ферментация, конечно, значительно развилась и модернизировалась. Но, несмотря на его, современное производство имеет серьезные технологические ограничения, препятствующие дальнейшему развитию этого процесса. При этом происходят значительные потери сухого вещества. Исключительно сложной остается задача -оптимального ведения процесса'в двтома-

I

тическом режиме с учетом гигротермических -войств табака и воздуха. Существуют довольно низкие температурные ограничения ведения процесса, препятствующие его интенсификации. Кроме того, заводская ферментация является весьма энергоемким с низким КПД процессом. Г згой точки зрения значительный интерес представляет "анаэробная" ферментация, теория которой начала развиваться 0 80-х годах на кафедре технологии табака КШ. Как альтернативная технология она имеет ряд принципиальных преимуществ.

Целесообразность развития "анаэробной" ферментации особенно очевидна для специфических условий Узбекистана, где преимущественно выращивают большие количества дорогостоящего табака аромат1.: чого типа. Однако при этом происходят значительные потери сы[... , а также имеет место дефицит мощностей ферментационного производства в республике. В этой сызг., бесспорно, актуальной является задача, используя принципы "анаэробной" ферменть-шш, по резкому сокращении потерь табачного сырья :к; основе

значительной интенсификации технологического процесса такого не уменьшения энергозатрат.

Цел! работы заключалась в теоретическом обосновании и изыскании на этой основе новых технологических реше^чй при "анаэробной" фертентации табачного сырья типа Дюбек среднеазиатский, .позволяющих интенсифицировать процесс, снизить потери и энергозатрат. Кроне того необходимо было обобщить или получить новые данные по перспективам развития Ургутского табфермзавода, включающим использование новых прогрессивных технологий. Поэтому в диссертационной работе были поставлены и решены следующие зада-ЗМ-

- дальнейшая разработка теоретических основ путем моделирования -дроцессов "анаэробной" ферментации (влияние различных технологических факторов на свойства готового продукта, устойчивость табачного сырья при хранении в экстремальных условиях, влияние газовой среды на особенности "анаэробной" ферментации, изменение активности окислительно-восстановительных ферментов, формирование газовой среды внутри кипы, а также разви"-че микрофлоры); . .

-.^проведение крупномасштабных экспериментов в заводских условиях по отработке технологических режимов "анаэробной" фермен-

с

тоции (влияние технологических параметров на свойства конечного продукта и скорость ферментации, определение баланса расхода сырья на табачной фабрике, изучение особенностей переработки табачного сырья пониженной и повышенной влажности);

- изучение перопектив развития ферментационного производства на основе "анаэробных" прг-г^ссов (герметичная упаковка табачных кии 5 полимерную упакэвк,, разработка основ компьютерного управления технологическим процессом, определение возможное-

?еЗ примойеши умягчитепей я иегабачных добавок раотительиого происхождения, применение нетрадиционных методов ферментация п разработка перспективной техно;гогичеако8 охе;л развития, фэрмеп- ^ тационного производстваЬ•

äffi'iSS повезни заключается в теоретическом и окспе-

раментпшгсм обосновании ряда погашений процесса "aüsapoönoil" ¡5?смеа?ацил| подтверждающих его явные преимущества перед "аэробной" ферментацией. В частности путем моделирования процессов ферментации бага подучена сравнительная информация о вакнейщих показателях качества в зависимости от параметров технологического. рекима "анаэробного" процесса, о потерях сухого вещества к газообмене внутри кипи, герметично упакованной в пленку. Подробно изучена активность ^еркекткого комплекса, пг'шинаэдего участие а' слгспителышх реакциях в табачном сырье во время ферментации, и определена степень инактивации отдельных групп Ферментов пооге окончания процесса. Показана на основе микробиологических цоопе-довзтШ устойчивость "анаэробного" сырья к пгееяевениа при хранения в неблагоприятных условиях. Разработан баструй фотометрический метод контроля уровня кислородного показателя в табачном-сирьз и основа компьютерного управления процессом "анаэробной" ферментации с использование:.! информации об этом показателе.

Практическая значимость Эксперименты, выполненные в

производственных условиях на Ургугском тйб^ермзаводе, подтвердили висок:!r техно-экоиомячеокие преимущества "анаэробной" фермен-гацчи: ество табачного сырья не" уступает сырью обычной обработки, снижение более чем в 2 раза потерь, и энергозатрат, погашение в такой же мере производительности оборудования. Разработаны параметры технологического процесса "анаэробной'' фермента-

ции в зависимости от свойств Дрбека среднеазиатского, иостусыэ-щего ва ферментацию. Проверена технология кондпциорнровашы та' (Зачного сырья по впакнооти в случае переработки в производите сухого и влажного материала о использованием линий Доиазг<-на экономия расхода '"анаэробного" сырья на табачной фаЗрика. Определены перспектива рьлштшх Ургутского таС^ермз&ьода пи ск: 'зе внедрения "аноэросЗноП" ферментации с использованием бныерв.; -тившк способов нагреве: лялей 1ш&, гегаинагрев е есвеагвепв/н фе^ 1ентацзя п-и деитепызем хранении.'

Апробирование Основные1 полокешш Диоссртатапш^

работ докладывались е обсуждались пв НТО Ургутского гоб^аршл-йойй с Гоевгропромз УеССР, на кафедре технология пипвЕ^оовы.«. йродотов (чай, кс^с, табак) КШ1, е такие на всесоюзном оовегл-пив специалистов по гебавд (гор. Львов, Ш3 г.Ь

Технологи-: "анеэробнои" ферментации была отработана в прояз-. водстеоннш: условиям Ургутсг.ого тобфэрызаводз» а бапапо расхода ' сырья при производстве курительных изделий снимался ва Краснодарской табачной фабрЕжо»

Пубстясаадя ос нов ист По результатам не с ледова ни;:,

выполнешкк в рама:: диосергацгш', опубликовано ё поучше: статен,"'подучено Е положительное решение на' изобретение,

Стр.уку.?рд £ об г» ем рвбогк. Диссертация включает в себя: введение, аналитичесчпй обзор, поста''овку вопроса, материал и методы исследования» экспериментальную часть, техно-экономическое обоснование, выводы и предложения, ¿иературу ц приложение. Сановной текот Дйсоертаций изложен на 207 страницах машинописного текста, в том числе 26 рисук . >л я 36 таблиц. Библиография включает 132 наименования, в том числе 17 иностранных. В прп-

лобелии приведена йи* и протокол бгишноа, а такие акт ^'протокол; о гышоэкономичеокгас показателях "шпзэробцой" ферментации,.

Натернал и метод» исследований. Б ооновяои эксдерцыенуы проводились с табачнш.1 сырьем ароматичной группы Дюбек рШ (Д«~

бек среднеазиатский), заготовленным в зоне р^йотвиа Уодугскога

• Г -

табфермзйлвда а период 1580-91 г,г. В отдельных окучшрс,попользовали гш'ло знелеанос- сырье, подученное из других регионов.. Еи-нее подробная характеристика табачного сырья приводился р соответствующих разделах .диооергавдозной работы. Окрперимен?); выполнялись на базе Ургутакого гобфзрцзовода, на кафедре ;тзх:1ояогил

\ г > - ■ '

пищевкусовых продуктов (>?ай, кофе, табак); КПИ )1 .на НО "Красно-

I • I

дартабакагроппьм" (Краснодарская табачна^ фабршш\к фермзацод).

1 . ' 1 - I

Набладские и опыты' проводились с табачным сырьем, упикоегш-^ . ним газ к б стандартные, так и | модельные клеи о рр зличными тех- .' нокогичеокшя характеристиками а эавшншоогл от пссгппюнни;: 3.7-дач. •( , •' ;

Контроль за лабораторными ц производственной *.сопесиме,'г;п-ми осуществлялся о помощью общепринятых методов Iанализа, .праве---денных в стандартах на табачное сырье и а ооотпе?о^зу..щх ио'еу- ; рукцпях. В отдельных случаях применяли специфические] метода, разработанные к используемые на крфедре технология. пщеркуоов.|х продуктов КПИ (определение цвета,! комплексная оценка с

применением инфрааяайзеров я др.), описание пррорнх (пет асирр на оригинальные работы) приводятся щ соогвеуогвущих раэдегда окопериментплт.нпй чаоги. '<'

Мз?емагичзинця с-бработ-'я данных огущеетвашоь в КПП на зш по обцемра-опим ¡'.¡огряг'^;.: >;&г«мг:нескав суагиегшг,''.

, . _ _ ■ РЕЗУЛЬТЛШ ИССВДВАНИЙ

I. Ыодеядрьвание процессов "анаэробной" ферментации Дгл-принцйпиаяьной проверки возможности ферментации Дюбека среднеазиатского в "анаэробных" условиях и отработки ориентировочных технологических реаимов процесса в лабораторных условиях било-"бо.уи.ссгвленэ его моделирование. Эксперимент проводила на

... , I

Небольших" кипах| упакованные герметично в полимерную пленку "ТёрыоПлей-з'1, По схеме рио. I. В качестве контроля использовали одну/из модельных кип, упакованную в рядно,и прошедшую завод-окую ферментацию. Часть данных приведена в таблице I. "'"."/В результате анализа данных (уровень ¿в-9Г) было устоноале-но> что пр'чти во всех вариантах опытов после термообработки та-с5аки '.достигали уровня сферментированности по величине киолород-им>о показателя, т.в* возмоаность ферментации в "анаэробных" условий* пбдтверйдалаоь. Что ае касается различий в показателях качества мёвду контролем й "анаэробными" га'баками, то они были й бЬлъш|шотве случаев сга1иотически нерущёответш. В то.яе время "анаэробная" ферментация Позволяет резко снизить потери оухого

вещества, а такйе оократить продолжительность процеоса более чем

/ ■ ■ I • . , в дао/раза. Оказалось* что температурный режим термообработки

(впйз'ть дб 80 °С) моде львах кий не оказывает'существенного вли-Атк па качество конечного продукта. Это указывает на возможное/!, применения поваленной температуры для интеноификаиии про; Табачной сырьё, прешедшее "аИа&робпую" ферментацию прпобре-сг/от бильауи устойчивость при хранении в экстремальных условиях и;) срарнемнъ с контролем,;/- таблица'2. Например, в первом варианте гобачноо сырье При Хранен®! 6 пленке смогло почти 6 глея-

i ; i J грж ra ' наш ¡os тд^лчнцп а.уьи

) У c p п д и г; и п f. j

S's GÍPJPMF1 "ISJlQj-^Mffl Kl:!! (I»acca_bs-2.0 i:r)¡

' ~ :z_i-i__z_

__' XJ _,

i» » и, л\ !» ч if,~S1 hi îo~%) Гй" » до

[ггркстичная упаковка в плп'ку)

■ 10 В Р Я Е Н Т А п и я|

^ д ,_<1, ^_, _,

«50 ¿1 It'-eo'cl ¡¿с70 °с| R^ilO aC I I Г»24ч] nj VC~=72 м! "ч|

1. Схема проведения ноделыпгс onirroa по "пиадрпбисП" içpMetrrauiui.

Т^бшпн I

Показатели

¡Контроль

"Анаэробная" ферментация модельных

кип

'вркантн ояата _

:í= SÖ~°C :t - 70*UC

í= 50 С

Т- S6 ч„ гГ= 9-3 q .-г- 72 Ч . w= 14 16 % :W *-Т8 %

Кислородный показатель, мл оо

Активяость^ка'гппззц, ил Оо

Равнбвеснан я данность,

Скорость гуГ'.г1л:«!вЦ|':1,

ЛЗ:.«ольча , ',î Заполняя/^;! i 'sjiicö-мосп , r/t:ü' 11'VÍLp.i C¡¡* i: : '.-

0.0Э 0,121

16,4 23,6

п|з

0,90

0Д1 0,105

16,-1

23,5 ii, 6

0,91

0,ü

0,07 0,041

IS,5

24,: 11,3

0,91

0,7

0.C9 0,073

16, S

23,8 и; О

0,94

О, G

пси "ародерялться" без заметного образования плесени. В то не ьре:.я при обычных условиях хранения без пленки .уже через 0 дней няб.тадалось заметное появление плесени.

Во второй эксперименте при хранении в "аэробных" условиях вполне закономерно наблюдалась довольно бнотрэя потеря влаги и, по-ауществу, у;;:е на втором месяце влажность достигала критической отмотки. Сырье становилось неприемлемым дгд последуйте;! переработки, т.п. можно оглдать больших потерь вследствие повышенного измельчения. Но при "анаэробных" условиях, хотя и происходи ¡:э потеря влаги, она все Ее. била существенно меньшей. II дакс через 6 месяцев такое сырье, с точки зрения влажности, с:;о можно перерабатывать.

II, наконец, при хранении в замороненном состоянии без пленки происходило закономерное снижение вланности (выморакиванпе втгагя). Через 6 месяцев табак но влакностн достиг опасной черты. - пике 9 %, В дальнейшем переработка материала с такой илакностью крайне затруднена. В то ае время при хранении в пленке потерь влЭ' гп практически не было и сырье полностью сохраняло но влазпостп свои технологические свойства. Однако во всех случаях перед переработкой температура в кипау долгла быть доведена до комнатиоП (или визе). Таким образом, при "анаэробном" хранении сферментпро-лшшого табачного сырья в неблагоприятных климатических условиях лист место явные технологические преимущества по сравнению о обычным "аэробным" хранением.

Одной из вяниейилх задач процесса ферментации является гГпактИ'Зпаля окислпгелыю-восстаповпТельных ферментов. Это таккс изучалось в модельных опытах. С помощью газометрического метода анализировали активность пэянфенолоксидозы (в качестве субстратен использовали гидрохинон, пирокатехин, ниргаллол), тирозииазн

Таблица' 2

Условия хранения: Влажность (%) за время Хранения (месяпн)

: О : I : 2 : 3 : 4 : 5 ! 6

■У - 100 % и V в 18-24 °0

аэробные анаэробные 16,0 16,0 25,6 16,0 У =, 13,0 16,1 20.% и 16,0 16,2 38-42 °С ! 16,3

аэробные анаэробные 16,0 16,0 9,6 15,6 6,3 15,3 4,9 14,9 5.} 4,?. 12,1( 10,? 4,5 ; 9,5

' * = 0 % и Г а - 12 °п .; ! ■ ;;

аэробные анаэробные ' 16,0 16,0 14,7 16,0 14,0 16,0 12,6 15,8 11,9 10,3 15,9 \ 15,8

' Таблица 3 *

Активность Ферментов, : Споаоб фермента отп

мл 02/г габдка :Нс|ермэнти-: :рованянй : "Аэробная" ' "Анаэробная1'',;"

Ниолородныа показатель 1,67 0,0Э 0,10

Полифенолонслдазп: гидрохинон пирокатехин пирогаллол • 2,43 2,31 2,85 0,24 0,20 0,63 0,26 0,17 0)59;

Тдрозиназа: тирозин 1,29 0,17 о,р

Гидрогрназы:

глюкоза пируват натрия лимонная кислота янтарная кислота фукзрокая КИСЛОМ яблочна:' г.леиатя 1,37 1,18 I 05 I 24 х; 12 1,19 0,12 о ;сэ 0 03 0 16 0|25 0,21 0,08 0 07 8 18 . а; 12 / оЖ.'

(тирозин) к гкдрогеказы цикла Кребсс (глюкоза, шфуъат натр;^, лимонная, яблочная, янтарная п фумаровая кислоты). Полученные; . данные для Дюбска среднеазиатского, 2 о представлены в тдбл::-ае 3. Ш впдш'1, что зао образцы иооле ферментации в аэробна: и анаэробных условия:: достигли уровня сферментирозанносгс, ес-будить по 'Значению киолородного показателя. Что не касается активности отдельных ферментных групп, то После ферментации она резко ошшэёгся. При этом степень инактивации окиолзгешшх ферментов практически в одинаковой мере проявляется- как при "аэроб-НоП", так, И при "анаэробной'1 ферментации. Д<зне последняя имеет некоторые 'преимущества. . ■

Процесс ферменуйЦИи тобака, герметично упакованного в по-иимернукь апёнку; не моаег происходить в, строго говоря, снаэ-¿обншс;у,словаях. .Какая-*о часть воздуха остается внутри кипа поапа герметизации. Кроме того, табачные листья накапливают во яр.ама^КосйеубороадоВ обработки переккеп, способные отдавать ' гйгойор^Д, поддервивая. *ем соьш? в некоторой .степени течение

бх'ло^тепькых реакций. 'Общий мерилом аятенсивноогЕ этих реа::-' "пиП ¿йшегей поглощение кислорода из воздуха п выделение углекислоты. Результаты газохроматографичеоКого анализа показали, ^ что /послё'ферментации. заметно/снижается концентрация О2 и появляется С02.;Количественная,охорова этого процесса зависит от ¡технологических-факторов, среди которых наибольшее влияние оказывают температура'и продолжительность процеоса.

I 1

. бэл^е подробная информация о ооетвве гайовой фазы была нляучеаа при фернептааки'»абака '6 оксикаторе. Ь этих опита:; баги прейде всего 'создают уояовпя для анаэробного процесса в '¡лето;.: виде, для чего'заменяла в акотиторе атмосферу воздуха ня аззг. В другом га варианте'"анаэробную" ферментацию прово-

дктш в гом воздухе» который оставался л эксикаторе после заполнения его табаком (аналогично при упаковке кипа в пленку). Фер-менташпо проводплп при различных технологических резимаг. Некоторые данные для Двбека среднеазиатского, I с по количеству выделившегося СО2 и поглощенного Од (мг/г абс.сух. табака) приведены в таблице 4.

Таблица 4.

Условия эксперимента Атмосфера Лг Атмосфера воздуха

В лэ г.н о сть: П ло г-: Темпе-: Ир од о л-табака, ^:ность:гатура:ндтсгь-:кит.то: о^ .ность. :кг/м : 'фермен- : :тация, : : :часы со2 °2 со2

14 150 50 30 1,39 0,42 1,75

14 150 60 42 2,01 '0,01 2,62

14 250 60 30 1,54 0,59 1,68

18 150 50 42 1,93 0,63 2,33

18 250 50 30 1,45 0,49 1,47

18 250 60 42 2,11 0,90 2,51

Результаты экспериментов в атмосфере азота показывают', чг£

в табачном сырье вое равно идут окксллтельно-эосстановптельнне реакции с образованием С02. Это свидетельствует о наличие в табаке перекисей, способных накапливать и отдавать 0%. Однако выход (Х>2 снижается в пять и более раз по оравнеяию о "аэробной" ферментацией.

Как г следовало отдать, несколько больше количества СО^ - ' продуцировал табак во втором эксперименте (атмосфера воздуха). Но и в этом случае, условия балл близки к анаэробным, т.к. при заводской ферментации единица табачного Сырья выделяет значительно больше количества СО^. Таким образом, эффект гормояеяия разрушения веществ в табаке в .условиях ограниченного доступа воздуха .

iîiioûï ыесто. Что ;:е косаетса поглощения Og. то по сравношы с: заводской ферментацией, око резко уменьшается.

Цуг ей моделирования различных способов <*ермеятацпп, ми по-сытаьась изучить развитие |.ш:рсфлорц на поверхности табачных листьев, т.к. от этого во многой зависит стойкость табака ара поспа^срментационком хранении, Эксперименты проводили о Дюбеком среднеазиатским, 2. с. Подученные данные представлены в таблице Ь.

Таблица 5

Реигм ферментации Кошчестио микроорганизмов в I г табака

Темперя-:Влакность ¡Время, т.ура, иС:тябако. %: час Плесеней х 10^: общее количество х IQp

НефермецтлроданйыА табак 52 ± 6 95 + 6

Авробная ферментация

(контроль) . 8 £ 3 71 + 10

Анаэробная ферменташт:

50 14 96 5 + 3 66+8

50 16 96 5+4 68 ± 6

50 18 96 5*3 ■ 69 i 7

50 • 20 96 6 ± 3 67 î 9

Полученные данние указывают Йа то, что исходное'табачное сырье имело на своей поверхности значительное количество плесени. Однако после обычной 50 °-ной (аэробной) ферментации количество плесеней на табаке резко сокращается. Аналогичный оффект имеет место'и после ферментации в пленке. Естественно, что при форсировании ревнмов "анаэробной" ферментации за счет иошления температуры вплоть до 80 °С, количестве илеоеней лшнет с-ль сокращено еде в больлей степени. Это подтаёркдаст эффективное^ "ачаэрэб-

2. "Анаэробная'' ферментация в производственных условиях

Поисковые эксперименты, выполненные непосредственно, в производственных уоловпях на базе Ургутского таб$еркзавода подтвердили принципиальную возможность получения табачного сырья, не уступающего по качеству контролю, и результате "анаэробной" ферхелгацяи. Поэтому далее ш попытались найти, оптимальные технологические реняш по температуре ( t) °С) и лродолкительиости (% сутки) в зависимости от уровня кислородного показателя КП сырья, поотугтщзго на ферментацию. Нерилом окончания лроцееоа ферментации слуаило значение КП & 0,1.

Ца основе полученных донны;: для Дюбека среднеазиатского можно рекомендовать следующие оптимальные решил! "анаэробной" ферментации по времени (Т ), - таблица 6.

Таблица 6

Уровень :Г1родолкитеяьность "апаэробноЯ" ферме! 'аштп (сутки) значения КП^г -0 ос . f а 60 oG , j' я 70 JG .," '

X (1,6-1,9) 4 - 4 3 , -

2 (2,0-2,4) 5 1 , 4 '• ■■

3(2,5-2,0) 5 5

Оценивая по прододяительности эти рекам» можно констатировать, что по сравнении о заводской (аэробная) фзрментацзей легко рехнется задача повышения производительности в два и более раза.'

Далее а-.-.-.;; была поставлена серия производственных экспери-míhtdb, с л-«, оап которых б преде впх первых трех товарных cepru; я разлих ур*л::ш значений КП„СГ. подробно оразнаааюо* ньчосг»:,

Т.1баЧ:1')Г0 C¡}:v:r "ПЭрО!\'!Эа" :! ИЛН!1.Эроб!Юа" феряечтчцяи. При 07V;

":зна''Г; j'-'iy'"' п > Ч!гвш:з i;p.>i:гмпа по ;пгипзпишм p«auu*erj. f:';¡c;-

мендованных в таблице 6. Общая схема экспериментов показана на рис. 2, а в таблице 7 некоторые данные по эксперименту для Дюбе-кч 2с..

Анализ дашшх показывает, что вое образцы достигли уровня сфе^ментировакностЕ. По основной массе показателей качества различий меяду образцами были статистически несущественными. Однако по содержании углеводов и горючести образцы "анаэробной" ферментации заметно превосходили контроль. То же самое монно сказать п о потерях сухих веществ, которые сократились более чем в два раза. Все это свидетельствует о преимуществах "анаэробного" процесса. Но в этой связи заслуживает внимания и другая сторона вопроса: в какой мере раз,тачаются по качеству конечного продукта "анвэрофше"й процесса в зависимости от уровня температуры ? Статистическая обработка экспериментальных данных показала, что в подавляющем большинства случаев существенные различия мекду образцами отсутствуй!. Эго значит, что при наличии технических воз-мзкноотей при "анаэробной" ферментации Дабека среднеазиатского моено испо7Ъзовать повышенные температурные ренаты (во вояком случае пплогь до 70 °С), ускоряющие процесс.

Для определения вшхяпюд нового споооба ферментации на потери и фе^тдчеОний расход сырья при производстве курительных изделий, были Ейпорены сравнительные баданей расхода табака опытной и контрольной партии на Краснодарской табачной фабрике.

Эксперименты проводили на мешке I класса. В опытной партии 50'% составило табачное сырье Дюбег ореднеазиатокий, I с и 2 с, отфермештированноб в полотерной пленке на Ургутском табфермзаводе. Контрольная' партия соотояла из табачного сырья, полностью прошедшего ферментацию в рядне. В результате было установлено, что пс-г:;'лкп!'0!ше сырья "анаэробного" способа ферментации позволяет

ДЛ1БЕК нр'Ьзр^ентирояанщ:.'! Н » 16 %

|упл::оп:сл п рядно ¡трель ^

!ГЗГОТОВЛЕШ2 ¡ПГП |

| и 4 топгопсп ___

----I

_I__

уплтойха с "тп::;йп;пш-2" (=тгт!

1 "А'РСПНЛЯ" Фермаггг.цпя I (50'С, 0 суго::1_

("АИА5ГСГГ,!АЯ" Фзрггзнта^г'л |

11-50 °с| Г^О^ Т?»70 I 1

десятидневная о т л е 3 к а н"л с к л л д е |

Т

|кояплекснья лилггз показатг-тгпд качшгв4

Ряс. 2. Схмха эксторэтгчтк в пронззвдствяшаЬс усяскхжх для ср.гт:-::г:г5!'!'р^дглгпр: свосовсэ (ерпеатшЗй.

Тсаллца 7

Показатели 1 "ЛэроХтзл' ¿фермента" |!ИЯ ' ГаназроШ: ——. ! О-иа'С 1 2Я" ОЧр?^ ¿'пбО'С ЯПТПГЯ !

;:гс.'.орсд1я:;» ясколатплъ, мл о,с? 0,01 о.са 0.10

А::-ггп'юсть кзтгггэ:!, мд О.с-,*» 0,0^0 0,0*0

Равгэпссиая плаиггеть, 1 17.? 17,5 17.2 . Г.'Л

Скорость уг.твшатл, >1 20.г 21,3 23,7 г V,-г

12,2 11.4 12,® 11,0

Згп£шмгс;з.я сгосзЕ::ссть, г/с,-!г 0,90 0.91 0,39 0.8?

УгйвисскиЯ ссстлв табака 1

ГЯКОТ»П|, \ 1,93 1.97 2,01 2.СО

углепоям, X 5,23 5,42 3,30 ■ (3,33

белки, Л 10,68 10,36 10,43 10,61

ХггггчссяиЛ состаа тпоачтго

лмяа« ' 1.10»

гппсотан, кг/сг:г 13» 4,23

сухзй кондс:?сат, !<г/сгг аз,« 27,? 23,0 20, П-

Курггеяыага спаПсгм >

к ропат, вал.*: > 1 ** С г у 1 ¡1,3

г ¡а с, Саля« 18,0 16« 1 1П.1

' ' горючесть, затяжки/ос' 12, С 12,0 11,1} и .•?

Пп° ■ тпЗачного с?*р>';| 21,40 31.40

«рхость, 8 21, V.» 21,3(3

,г."Л!иа полны, им за»,49 501,46 501,32

¡осмзетюсть, 5 40.1» М,10 40,21

Потери сухого вепсСтяа -, % 2,71 • 1,34 1,29 1.10

конопать более 2 % табака.

Цра ферментации табака, герметично упакованного в пленку, его впагшооть дошш соответствовать уровню 15-16 %. На Ургучскон габ-фермзаводе в силу специфических климатических условий приходится церерабатывать большие количества сырья с пониженной влажностью. Для коида^оиирования его по влааностк бал разработан опособ, в ковром процесс увлажнения совмещен с процессом ферментации. Он 'заключается в том, что на поверхность табачных кип методом напыления наносят водный раствор умягчителя (например, глицерин в концентрации X ; X). Пооле этого табачные кипы помещают на вагонетках в ПИ, где выдергивают в течение 20-30 часов при t'- 50-60 °С Е" У = 90-100 За этой время водный раствор умягчителя впитывается в поверхностные слои табака па глубину до 50-70 мм. Кроме того, табак получает дополнительные количества вода из атмосферы. Затем табак .выгружают, из 1Ш, в теплом оостоянии герметично упаковывают в сакет из полимерной пленки и подтвергают "анаэробной" ферментации. Прогревание неупакованного табака при повышенной влажности воздуха приводит к тому, что уке при подготовительных операции дается'старт ферментативным процессам. Многочисленные эксперименту показ а яз высоную эффективность увлакнения табака таким спосо-бо:л. При Бтом достигается'хороашя равномерность распределения влаги по всему общему и более пнтенонлное протекание собственно процессе ферментации,

Ицогда приходится перерабатывать табак с поваленной влав-ноатью - более 22 Tai«« ситуация встречается и на Ургутском табферйзааоде. Ды подсушки таких Табаков успешно била использоьн-на сдеду-Ксщая тегнэлогпя. Ки;ш упаковывали в пакет ivj поншаряой I '.ионки, но при его:" оставляли открыты/.:« wie прутяг^-н-лигнцо cr.i-• Затем капы пс.1 сил ли в il'ii с япрамстрз/ и: Г jii-CO °С и

У = 20-25 %, где выдергана ли около-суток. При таких рсглмах достигалась быстрая сушка пероферийных слоев пиш до очень низко.! вяаяяостп, порядка 10-12 Затем табачное спгьо гпгругади из установки, герметично заояппзкк огнригио стороны пакета, цоаяо юге произяодпгп* ''/нпоообпу*;" $зрквв'лши». Е'гравпш'-.ипе вга^я по ¡селу объему клеи происход:'.? за 2-3 сути:. Преимущество предла-\?емэго способа ?ак:.;о зоключлется л тем, что процесс подсушки мотет Сыть реализован в обычной ШЭ nci Çcpjmvepo".

3. Иеримкгпза разпнтпп процессов в "анаэробной" фермзнтацпп

Техно-экономические показателя процесса "анаэробной" фермеп-тегоп го многом загасят от продояттательностп теплэвел обработки, которая а своя очередь определяется величиной 1Ш сырья, поступающего на феркелтаггэ. Пззтслу, чтобы увязать уровень КП iieJcc;:oîi— тпропз.чного сырья с продолжительность!1) феркечтации, необходимо . организовать гффеккшяяЯ контроль за КП. О этой целью нами бал, газрзботлн фотометрический метод, заклшапттйся л измерении оптической плотности водного экстракта гсбагя при 315 п 340 пм t'a приборе Дет расчетов использовалось следующее урав-

ченпе (табзкл золы действия Ургутского тпбфермзавода)! . • "Л - 1,9933 - 3,471Д315 + 3,346%40 (Я,* 0,94 п £ = 4,0 %)

Имея в своем распорлг.ении' удобный метод опредеиенгл ПП, tfos-;о ставить задачу по компьютерному управлению процессом "анаэ- . . )o6îio;i" ферментации . Для этого необходимо установить загпоп-юсть кекду походным значением Ш1ксх< смрья, температурой воз-lyxn t* я промечем 1 процесса. В результате ряда зкеперя-'рятов о Дь'беюм среднеазиатским нами было получено следующее рэяпечяо prrrwm:

m

rl = 03,7X54 - Î.II2I Г + 34,6526 Ш1..,;х (Rf = 0,93 II Ы 6,3 Такого poi'j завиодыос'Л. моаег иаЦгм пр^гическое применение дли ведения процесса "асаоробпсй" фермекхаадш в оатшгашксм per.'.:;.:';.

Опредс-ленние технические слокноатп для практической реализация "анаоробпой" ферментации воэкал:::.? из-за необходимости гер^егичнок^упаковки гэбачкшс кип в пгеилу. Наша исследования u иеуоторыо конструкторские разработки по этому вопрооу позволили сформулировать четкое техническое задание lia реализации устройства, обеспечиваь.цего герметичную упаковку кип, выходящих из прессе гонтовой линии.

Эффективность использования "анаэробного" процесса ферментации монет бить существенно повышена за счет обработки сырья (рекомендации НПО "Табак") на тонговых линиях укягчптедеы (глицерин и др.). Наши эксперименты показали, что уровень равновесной влаияоети. у табака, обработанного глицерином, пооле ферментации оказался более высоким по сравнении; о контролем (без обработки укагчителем). Это будет способствовать снижению измеяьчаемос-ти сырья при последующей обработке его 'на табачной фабрике и стабилизации курительных свойств.

Известно, что некоторая часть табачного сыгья Дибек Среднеазиатский дает после ферментации продукт типично скелетного характера. В этом случае для улучшения курительных свойств и получения другцх преимуществ целесообразно воспользоваться рекомендациями iffiû "Табак" по добавке к сырью глты перечной. Модельные эксперименты, проведенные нами, показали гозьсокносп, значительного улучшения курительных свойств Дибекэ Среднеазиатского, 3 с. Тибцч-виЯ дш приобрел приятный меатошшй запах, улуч'шю:■> горючесть. Учт-ыеьл, что при ото.», снижаеа-сл rvirxou ih6;îk:i, - гчячьч î•.•хаь-П01ЧЫ .lhCny;:U:bdei ьпнм.чкя.

И, наконец, перспективой для дальнейшего снижения энергозатрат при "анаэробной" ферментации является возможность переработки некоторой части табачного сырья (до 30 %) путем использования гвлнонагрела л естественной ферментации при складском хранении. Поисковые опыты, выполненные в ШО "Табак" п па базе Ур-гутского табфермзазода свидетельствуют о практической реальности таких технологи?!.

На оонозе обобщении собственного эйспериментальньго материала з рекомендаций, полученных из других источников, памп была разработана перспективная технологическая схема переработки табачного сырья на Ургустком табфермзаводе, которая основана на "анаэробних" процеосах и которая будет внедрена после окончания реконструкции завода, - рис. 3.

тапачнсе

со.т.-озпьгх

; кипах

>В1ДСРИАЦИЯ|

—Пасса

-»-Тсзартий ассортимент

»Платность

•¿ЗйСОрЭНПОСП!

ГЁстеСтпештп |Фаркеитация

Заг.одсеая <гер!тс;ггшщя| ГелкоФермантапия!

Растите лы-зге доОавки| Заводская Форнеита1рТн| | Голиоферттбитащгя}

Рис. .1. Перспектшзняя схема оргашояцми технологического Процессе "пнлэробноП' форнрчттши на Ургутскои тайфрркэАполв.,

ШВОД-I И НРВДГОННШ

1. В Узбекяйтапе имеет место большой дефицит мощностей фермзиводов. Рдяную проблему целесообразно реиать путем разработки и внедрения принципиально новых процессов ферментации, псашиладих Kg,уплие,капиталовпоаенкя и имеющих техно-акономи-чесг.ке,р|Геимущества.

2. Обадприяятая зааодегла ферментация табачного сырья обладает рядом существенных недостатков: длительность, значитесь -нио потери сухого вещества, анергоемкость, сложность управления технологически« процессом п др. Э^и недостатка определяются ха-г рактером заводской ферментами, - еэрпйние усдовая для процесса. Ааътернагивой "вьробной" яьляегся "анаэробная" технология фермой Увции, осуществляемая при ограниченном доступе воздухе.

3. Шшбодзе приемлемым способом реслизации процесса "анаэ-робн6!{" ферментацад является герметичная упаковка табачных кап, кондиционированных по виааностн, в газо- и паронепроницаемую полимерную пленку, В дальне Pia ем шиш подвергают нагреву при заданной температуре и иродояиительнэсти термообработки. Процесс ферментации продолжается нй складе рри самоохлаждении кип.

4. Технология "анаэробной" ферментации позволяет более чо; а два раза повысить производигеяьнорть заводского оборудования, в такой ке мере снизить энергозатраты ц потери сухого вещества, саео?и до минимума измельчение табпчного сырья, сократить расход габавд при производстве курительных изделий. Она имеет и ряд других существенных преимуществ,

5. Моделирование процессов "дробной" и "анаэробной" :{ер-менуашзд подтверждает возможность получения равноценного штерте по основный показаге&ш качв^тьа, в n-м «uww и по резу«-tar«M микробногогическога гшышза. Озашю >: последуй-»

хранении табака, герметично упакованного в пленку, при неблчго-приятнах условиях резко тормозится развитие пкеоеип и ухудаеинч гигроскопических свойств..

6. Во время "аэробной" и "анаэробной" ферментация примерно ,",о одного уровня снижается активность ферментного комплекса* при-нпмащего участие в окислительно-восстановителыпг: рзакцгег:, П. го Я9 время прп "анаэробных" процесса:: значительно меньше виг.е-'лется.СС^» что обуславливает меныцув потерю о^хого псщоокзе

7. "Анаэробная" ферментация Дюбега среднеазиатского в сзгпз-водотвенннх условиях при вгакности табачного сирьз оком 13 /< й ' температуре 00-70 °0 за 3-5 суток обеспочивае? позучепзо Щьапап-гпрованного продукта, не уступающего но куритель®«!, евгйойй.т-чзош! и гокспчесппм овойогвеи тайо?,? заводской Оермсптац^п; 8 по пзкогорым показзтетям и превосходили.' сто»

0. В процесса "анаэробно.!" $ерме:г. лцдп в.производств условная по сравнению с обатаой фермсйтоцаеЗ потери сщого'всзз-ствз опиааются более чем в два раза, а при изготовлении курмоа-пых изделий абсолютная з::сяомяя сарья превтпаег 3

9. Технология ферментации табачного сырья, упакованного и полимерную пленку, позволяет попользовать рэзервшге лйпии непрерывной ферментации " табака I® для кондиционирования табачного • ецрья по плавности (окота 16 увяакяёние табака о.пояигепйоЗ влажностью и подсушш табака о Повышенной влгжноотьи*

10. Перспективными вопройами развития технологии "анаэробно ферментации является внедрение компьютерного управления этим процессом.на основе контроля свойств снрья, поступающего яа'Переработку; улучшение технологических свойотв аа счет применения умягчителей перед ферментацией и улучшения курительных овойств

за счет применения нетабачннх растительных материядов; резкое

• снивеизе Ьиергозстрат в результате применения естественной ферментации ц гелпонагрева. С учетом sthx компонентов разработана с

I ' '

внедряется перспективная схема развития Ургутского табфермзаьодд,

в оонове которой лежит "анаэробная" обработка табачного сырья. II. Экономический эффект от внедрения на Ургутском табферм-

• заводе.технологии "анаэробной" ферментации определяется в размере 329,22 рубля на тонну табака (уоред)мшшй ассортимент).

Материалы.диссертации 'опубликованы в следующих работах; Ошанхулов 0.0., Киракосов Ю.Ы. Процессы газообмена во время ферментации табачного сырья /Краснодар, 1930. - Sc. - Деп. в АгроНШТЭИпшцепроме IO.G^jO. Г 2164-nuöO. ' ■ 2. Зоздкудов O.G., Киракосов Ю.М. Моделирование процесса ферментации табачного, сырья.в условия:; ограниченного доступа кислорода ЛСрасаодар, I9S0, -Юс. - Деп. а АгроНИИТЗИшицедромс

' 29.10.90. Я 2325-шц90.

3. Зиаккулоз С.С., Киракосов Ь.М. Полупроизв■^•¡твенняе аксперп-

■ менш по ферментации табака в условиях с;.:. :.че;шого доступа кислорода /Краснодар, 1280. - 6 а. - Деп. 2 АгроИШХЭИпищо-прсме 31.10.90. J5 2331 - ищ90.

4. Эша'ккулов С.С., Мохпачев Ц.Г., Аракело а С.й. и др. Иопоки-телыюе решение по заявке Я 4824039/13 "Способ ферментации

сухих Табаков" от 27.11.20.

5. Заанкулов 0.0., Киракосов Ю.М. Методика фотометрического определения кислородного показателя в неферментпрованном табачном сырье /Краснодар, IS9I. - II с. - Деп. в АгроШШТЭИпюде-

е проме 04.03.91. К 2330-шц91,

6. Эзднкулов С.С., Миргородская Д.Г., Киракосов Ю.Ы. Теоретичгс-

■ кие аспекты ферментации табачного сырья в условиях ограниченного доступа воздуха ("анаэробная ферментация)Драснодар.

199 , - 27 с. - Деп. в АгроШШТЭПпищепроме 22.03.91, Д-133.

7. Кучимов Х.Э., Эланкулов С.С. Повышение региональной экономики табаководства л системе АПК Средней Азии. Тезисы всесоюзной конференции по совершенствованию контроля качества продукции в условиях защиты интересов потребителя. - Краснодар, 1990, 69-70.

0. Эланкулов С.С. Теория и практика совершенствования процесса ферментации табачного сырья в условиях ограниченного доступа воздуха (м узбекском языке), газета "Октябрь алянгаои" ' Я 131, 10.II.90.

( f (