Технология получения купажированных соков из мелкоплодных

advertisement
Министерствo сельского хозяйства Российской Федерации
ФГБОУ ВПО
«Красноярский государственный аграрный университет»
На правах рукописи
Беляев Андрей Александрович
Технология получения купажированных соков из
мелкоплодных яблок и дикорастущих ягод
Восточной Сибири
Диссертационная работа на соискание ученой степени
кандидата технических наук
05.18.01 – Технология обработки, хранения и переработки
злаковых, бобовых культур, крупяных продуктов,
плодоовощной продукции и виноградарства
Научный руководитель –
доктор технических наук
профессор
Г.И. Цугленок
Красноярск – 2014
1
О гла вле ние
Введение ……………………………………………………………………
Глава 1.
5
Современное состояние вопроса получения натуральных
соков из мелкоплодных яблок и дикорастущих ягод
Восточной Сибири………….………………………………….
1.1.
Анализ использования натуральных соков в качественном питании
населения Восточной Сибири ………………..….................................
1.2.
10
Сырьевая база и технологические возможности производства
соков из плодово-ягодного сырья …………………….......................
1.3.
10
13
Существующие и перспективные технологии приготовления и
хранения натуральных соков ……………………………..………….
16
Выводы …………………………………………………………………
24
Глава 2.
Алгоритм
формирования
технологической
системы
получения натуральных купажированных соков…………
25
2.1.
Организация работы и структура исследования …………………….
25
2.2.
Методика проведения опытов…………………………………………
33
Глава 3.
Экспериментальные
исследования
по
получению
оптимальной рецептуры натуральных купажированных
соков…………………………………………………………….. 37
3.1.
Химический состав мелкоплодных яблок и ягод брусники и
2
37
клюквы……………………….................................................................
3.2.
Рецептура купажированных яблочно-брусничных и яблочноклюквенных соков ……………………………………………………..
3.3.
Содержание биологически активных веществ в купажах яблочнобрусничного и яблочно-клюквенного соков …………..…………….
40
Выводы………………………………………………………………….
55
Глава 4.
Разработка
технологии
получения
купажированных
соков из мелкоплодных яблок и дикорастущих ягод …….
4.1.
56
Моделирование потоков сырья в технологической системе
получения сока из мелкоплодных яблок и дикорастущих ягод …..
4.2.
38
Проектирование
технологической
схемы
56
получения
купажированных соков из мелкоплодных яблок и ягод брусники и
клюквы ………………………………………………………………..
4.3.
81
Испытания проектируемого накопителя отстойника с функцией
фильтрации при получении сока из мелкоплодных яблок и
4.4.
дикорастущих ягод………………………………………………….
85
Выводы …………………………………………………………………
97
Глава 5.
Технико-экономические
натуральных
соков
показатели
из
производства
мелкоплодных
яблок
и
дикорастущих ягод ……………………….…………………...
5.1.
98
Экономическая оценка предложенной технологии получения
купажей яблочно-брусничного, яблочно-клюквенного соков ……...
3
98
Выводы …………………………………………………………………
105
Общие выводы ……………………………………………………….….……
106
Библиографический список ……………………………………….………...
107
Приложение …………………………………………………………………..
121
4
В веде ние
Актуальность проблемы. По общему объему потребления соков
Российская Федерация входит в первую десятку стран мира, по статистике, в
России потребление натурального сока на человека в год составляет всего
четыре литра. На российском рынке 80% соков получены путем восстановления
концентрата, состав которых менее полезен для организма.
Содержание биологически активных веществ в свежих плодах и ягодах и
соках прямого отжима практически идентично. Соки можно рассматривать как
дополнительную
возможность
насыщения
организма
витаминами
и
минеральными веществами. В Сибири, где большие холода объективно
существует недостаток витаминов для организма человека.
Недостаточный учет особенности климата Восточной Сибири ранее не
позволял получать достаточный ассортимент сырья для производства сока. На
данный
момент
необходимо
максимальное
использование
имеющихся
сырьевых ресурсов. Актуальным является создание сока из местной сырьевой
базы – мелкоплодных яблок и дикорастущих ягод.
В Сибири широко распространены мелкоплодные сорта яблони —
ранетки. Эти сорта яблок получили методом скрещивания сибирских яблок с
китайкой. Ранетки морозоустойчивы, быстро вызревают и имеют небольшие, по
сравнению с обычными яблоками, плоды. Мелкоплодные яблоки в Сибири, по
сравнению с крупноплодными более насыщены витаминами и другими
полезными веществами, которые способствуют повышению и поддержанию
иммунитета.
Производство натурального сока позволит найти подход к улучшению
качества питания населения Восточной Сибири и позволит обогащать рацион
витаминами: Тиамин (B1), Рибофлавин (B2), Аскорбиновая кислота (витамин
C).
5
Работа выполнена по тематическому план-заданию Министерства
сельского хозяйства: «Проведение научных исследований по диагностике
уровня развития сельскохозяйственных территорий Красноярского края на
основе
мониторинга
отраслей
растениеводства
и
перерабатывающей
промышленности, 2014 г.
Степень разработанности темы.
Вопрос по созданию соковой продукции из местного растительного
сырья в частности из мелкоплодных яблок и дикорастущих ягод мало изучен.
Известны труды: А.И. Машанов, Д.А. Барашкин, A.M. Беличенко, Л. А.
Оганесянц, П.С. Гельфандбейн, Е.И. Прахин, В.М. Позняковский, А.Н.
Самсонова, В.Б. Ушева, А.Ю. Колеснова, Н.Ф. Берестеня, А.В. Орещенко, У.
Шобингер, которые занимались современными проблемами получения
натуральных соков с повышенными биологически активными веществами.
Основанием для определения целей и задач исследований является:
тенденция развития соковой промышленности с использованием местного
растительного сырья, разработка новых видов купажированных соков с
повышенным содержанием биологически активных веществ.
Цель и задачи исследования. Разработка технологии получения и
купажированния соков из мелкоплодных яблок и дикорастущих ягод
Восточной Сибири для улучшения качества питания населения.
Задачи исследования.
1.
Провести
анализ
современного
состояния
сырьевой
базы
и
технологических возможностей производства сока из мелкоплодных яблок и
дикорастущих ягод.
2. Разработать алгоритм формирования технологической схемы получения
натуральных купажированных соков.
3.
Разработать
рецептуры
и
провести
физико-химический
и
дегустационный анализ полученных образцов купажей яблочно-брусничного и
6
яблочно-клюквенного сока и дать рекомендации для пищевых производств.
4. Разработать аналитическую модель для проведения исследований по
проектированию
технологической
схемы
получения
сока
из
сортов
мелкоплодных яблок и дикорастущих ягод Восточной Сибири.
5. Разработать методику определения режимных параметров процесса
приготовления соков и биологически активных веществ, провести исследования
технологии получения натурального сока с испытанием фильтрационной
системы.
6. Определить экономическую эффективность внедрения технологии и
рецептуры производства купажей натуральных соков Восточной Сибири.
Защищаемые положения.
1. Перспективность создания технологии получения натуральных купажированных соков из местного растительного сырья с необходимыми элементами
питания.
2. Обоснованность рецептуры получения купажированных соков методом
физико-химического и органолептического анализа.
3. Модели технологических и режимных параметров процессов производства
купажированного сока из мелкоплодных яблок и дикорастущих ягод.
4. Результаты проектирования технологии получения купажированных соков.
5. Экономическую эффективность производства натурального купажированного сока из местного растительного сырья.
Научная
новизна.
На
основе
комплексного
исследования
органолептических, физико-химических свойств сырья (мелкоплодных яблок и
дикорастущих ягод), обоснованы и экспериментально подтверждены новые
рецептуры получения купажированных соков.
Разработаны
информационно-логическая,
и
аналитическая
модели
и
программы для ЭВМ, позволяющие получать эффективные режимные и
технологические параметры производства натуральных купажированных соков;
7
разработаны рецептуры яблочно-брусничного и яблочно-клюквенного соков;
предложено
оборудование
технологической
накопителя-отстойника
системы.
Определены
для
проектируемой
технологические
параметры
технологической схемы для получения купажированных соков.
Практическая значимость работы. Результаты исследования способствуют
решению важной народнохозяйственной задачи – использования местного
растительного сырья для производства натуральных соков, способствующих
оздоровлению и повышению качества жизни людей.
Результаты научной работы внедрены в ООО «АРТА» г. Красноярск.
Апробация работы. Основные результаты исследований представлялись и
обсуждались на научных конференциях различного уровня, в том числе:
Всероссийская научно-практическая конференция «Актуальные проблемы и
перспективы инновационной агроэкономики», Саратов, 2011; V Международ.
науч.-практ. конф. «Технология и продукты здорового питания» – Саратов,
2011; Основные теоретические методы и алгоритмы расчетов систематически
докладывались
на
заседаниях
научно-методического
семинара
НИИ
Аналитического мониторинга и моделирования при ФГБОУ ВПО КрасГАУ
«Математическое моделирование и оптимизация технологических процессов в
АПК», Красноярск, 2011, 2012 г. По тематике исследования, автор удостоен
государственной
премии
Красноярского
края
2014
в
области
профессионального образования.
Публикации
По теме диссертации опубликовано 15 научно-методические работы; из
них 10 научных статей, в том числе 4 работы в ведущих рецензируемых
научных изданиях, рекомендованных ВАК Российской Федерации. Аспирант
имеет 3 патента Российской Федерации, из них 2 на изобретения и 1 программу
на ЭВМ, 2 свидетельства информрегистра, акт внедрения результатов
исследования в производство.
8
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 115 страницах
машинописного текста, состоит из введения, 5 глав, выводов, списка
литературы и приложения. Работа иллюстрирована 39 таблицами и 47
рисунками. Список литературы включает 150 наименований, в том числе 21 –
зарубежных авторов.
Личный вклад автора. В основу диссертационной работы положены
исследования, проведѐнные автором с 2009 по 2014 г. Материал исследования
собран, проанализирован и обработан автором.
Место проведения работы. Работа выполнена в НИИ АММ на базе
Института пищевых производств ФГОУ ВПО «Красноярский государственный
аграрный университет»; в производственных условиях ООО «АРТА».
9
Глава 1.
Современное
натуральных
состояние
соков
из
вопроса
мелкоплодных
получения
яблок
и
дикорастущих ягод Восточной Сибири
1.1 Анализ использования натуральных соков в качественном
питании населения Восточной Сибири
В исследовании по качественному питанию населения определяющее
значение имеет место произрастание сырьевой базы. Восточная Сибирь
поражает своими масштабами. С запада на восток она протягивается от обскоенисейского междуречья до горных хребтов тихоокеанского водораздела, на
севере широким фронтом выходит к Северному Ледовитому океану, на юге
граничит с Монголией и Китаем [115].
В Восточную Сибирь входят Красноярский край, Забайкальский край,
Иркутская и Читинская области, Бурятия, Тува и Якутия. Площадь всей
Восточной Сибири около 7,2 млн. кв. км.
Климат на севере суровый, резко континентальный. Осадков выпадает
меньше, чем в западных областях РФ, мощность снежного покрова обычно
невелика, на севере повсеместно распространена вечная мерзлота. Почвы и
растительность таѐжной зоны Восточной Сибири являются естественными
ресурсами для произрастания ягод клюквы брусники д.р. Важнейшим фактором
в здоровье человека проживающего в таком районе, является сбалансированное
питание для поддержания обмена веществ [63, 69].
Поэтому необходимо развивать пищевое производство с учетом
региональных особенностей и местной сырьевой базы [6].
10
На данный момент на рынке соков и сокосодержащих напитков
существует много компаний выпускающих питьевую продукцию различного
качества и ассортимента (рис. 1.1) [15, 32, 144].
Нектар
5%
10%
30%
Нектары
Восстановленные соки
15%
Морсы
Компоты
Натуральные соки
40%
Рисунок 1.1. Анализ рынка соковой продукции
Стоимость сока зависит напрямую от объема тары, вида сока и затрат
на транспортировку (рис. 1.2)
11
300
250
200
Нектар
Востановленный сок
150
Морс
Компот
100
Натуральный сок
50
0
0,5 литра
1 литр
1,5 литра
2 литра
Рисунок 1.2. Анализ стоимости сокосодержащих напитков от упаковочной тары
различных объемов.
Сейчас уровень фальсификаций при производстве сока составляет от 15
до 35% в зависимости от наименования продукции. Распространенными
способами фальсификации являются простейшие приемы разбавления,
добавления сахара, подкисления органическими кислотами. В последнее
время выявлено также и использование ароматизаторов, красителей и
подсластителей соковой продукции [79].
Российское продовольственное эмбарго 2014 года не повлияло на
рынок соковой продукции.
Пастеризованный сок
начинает пользоваться меньшим
спросом
поскольку содержит в своем составе консерванты и другие химические
добавки, которые нарушают свойства натурального сока и его вкусовые
качества. [89, 92, 117, 144].
12
1.2 Сырьевая база и технологические возможности производства
соков из плодово-ягодного сырья
В Сибири широко распространены мелкоплодные сорта яблони —
ранетки. Эти сорта яблок получили методом скрещивания Сибирских яблок с
китайкой. Ранетки морозоустойчивы, быстро вызревают и имеют небольшие,
по сравнению с обычными яблоками, плоды. Считается, что мелкоплодные
яблоки Сибири более насыщены витаминами и другими полезными
веществами, чем южные. Яблоки полезны в терапии атеросклероза,
гипертонической болезни, анемии, малокровия, артритов, лечения колитов,
почечно-каменной болезни [3, 4, 7, 13, 22, 23, 61].
Рост, развитие и плодоношение яблони зависят от многих факторов.
Они складываются из климатических, почвенных особенностей, рельефа
местности и экспозиции участка. Многие сорта яблонь, выращиваемые в
средней полосе, переносят понижения температуры до — 40°. Но в
отдельные годы, когда в течение зимы бывают оттепели, деревья, даже
морозоустойчивых сортов яблони, повреждаются уже при температуре —
25°. Условия освещенности так же оказывают существенное влияние на рост
яблони, которая относительно светолюбива, требует свободного размещения
деревьев и равномерного их освещения. При густой посадке или сильном
затенении высота растений увеличивается, диаметр крон уменьшается и
наблюдается сильное оголение ветвей [5, 24, 26, 103].
Яблоня является влаголюбивой породой, поэтому один из основных
факторов,
обеспечивающих
хорошую
продуктивность
деревьев
—
благоприятный водный режим сада в течение всего года. Почва и подпочва
так же являются определяющими факторами при возделывании яблони.
Основная масса ее корней в нечерноземной зоне залегает на глубине до 1 м,
но отдельные корни проникают гораздо глубже. Наиболее благоприятны для
13
яблони почвы рыхлого сложения, с мощностью корнеобитаемого слоя не
менее 2 м. Большое влияние на состояние плодового дерева оказывает
плотность почвы и особенно подпочвы. Уровень стояния грунтовых вод
оказывает очень сильное влияние на рост, развитие и плодоношение яблони.
Грунтовые воды являются одним из источников влаги, но высокое их
стояние ограничивает распространение корней и часто ведет к гибели
деревьев. Для яблони опасна и так называемая верховодка — временное
переувлажнение почвы, вызванное особенностями рельефа, физикомеханических свойств почвы и климата [25, 68, 77, 90].
Продуктивность
садов.
На
продуктивность
яблоневых
садов
оказывает заметное влияние и наличие вблизи больших водных бассейнов.
Реки и большие водоемы улучшают условия произрастания плодовых
деревьев. Вода медленно поглощает тепло и так же медленно отдает его, что
позволяет сглаживать вредные колебания температуры [119, 120].
В плодоводстве Российской Федерации насаждение
яблоней
составляет порядка 60% насаждений что является важнейшим плодовым
растением. Яблоня издавна возделывается в Европейской части России, на
Кавказ и в Средней Азии, так же развивается на Урале, Дальнем Востоке и в
Сибири [20, 34].
В Красноярском крае выращивается большое количество плодовоягодных
культур,
мелкоплодная
из
яблоня.
них,
наибольшее
Ассортимент
распространение
яблонь
представлен
получила
большим
разнообразием сортов [81, 121].
Площадь производственных садов в Красноярском крае насчитывает
1470 га, из которых яблоней занято 300 га. Немаловажную роль играют
коллективные сады, площадь которых составляет 3000 га, из них под
яблонями – 1000 га. Средняя урожайность яблок в период последних 10 лет
14
по садам составила 15-20 центнеров с гектара, а урожайность в
коллективных садах – 25-30 центнеров с гектара [82].
В Восточной Сибири наблюдается сокращение площадей садоводства.
Все чаще в последнее время садоводы стали избавляться от большей
численности яблони, так как не имеют рынка сбыта а содержание и уход для
личных целей в больших количествах не целесообразен с экономической
точки зрения [18, 122, 124].
Основные районы произрастания мелкоплодных яблок (рис. 1.3) [123].
Рисунок 1.3. Карта произрастания мелкоплодных яблок (основные районы выращивания)
15
1.3 Существующие и перспективные технологии приготовления и
хранения натуральных соков
В ходе анализа существующих технологий получения соков, сиропов, и
безалкогольных напитков, были найдены наиболее близкие технические
решения [21, 92].
Известна линия переработки плодоовощного сырья Патент №2030892
(Нариниянц Г.Р., Гореньков Э.С., Квасенков О.И., Касьянов Г.И.) (рис. 1.4) [95].
Рисунок 1.4. линия переработки плодоовощного сырья
Линия
может
быть
использована
при
комплексной
переработке
плодоовощного сырья на пюре, напитки, соки и концентраты.
Так же известна линия для производства пюре, напитков и соков из
плодоовощного сырья Патент №2012212 (Квасенков Олег Иванович, Касьянов
Геннадий Иванович, Андронова Ольга Ивановна) (рис. 1.5) [96].
16
Рисунок 1.5 – линия для производства пюре, напитков и соков из плодоовощного сырья
Линия
может
быть
использована
при
массовой
переработке
плодоовощного сырья на пюре, напитки и соки.
Основными недостатками данных линий является:
– высокая энергоѐмкость потребления энергии на технологические
процессы получения сока;
– отсутствие оборудования необходимого для отделения осадка при
производстве сока из мелкоплодных яблок и дикорастущих ягод без нарушения
физико-химических и вкусовых факторов.
– линии не имеют возможность для создания условий безотходного
производства;
– высокий показатель трудоемкости процесса, что с экономической точки
зрения увеличивает затраты на производство;
– высокая стоимость оборудования и ремонтно-запасных частей;
– отсутствие возможности настройки полу-автоматизации линий;
– не имеет возможности быстрой передислокации в другое место.
Использование химических веществ в целях консервирования —
консервантов регламентируется особыми нормами [33, 38, 80].
В консервировании продуктов применяют органические кислоты:
муравьиная, лимонная, уксусная, молочная, и др. Они повышают кислотность
17
среды, что препятствует в свою очередь развитию плесени. Высокие
концентрации углеводов, способны за счет избыточного осмотического
давления разрушать поверхностные мембраны бактерий, предотвращая их
развитие (табл. 1.1, 1.2) [36, 37, 72, 75].
Таблица 1.1 – Показатели токсичности соединений
Средняя летальная доза,
Класс токсичности
мг/кг
менее 5
5-49
50-499
500-4999
Более 5000
1
2
3
4
5
Таблица 1.2 – Средняя летальная доза веществ, проявляющая консервирующие
действие
Консервант
Этанол
Эфиры-n-оксибензойной
кислоты
Салициловая кислота
Дифенил
Диоксид серы
Сорбиновая кислота
о-Фенилфенол
Пимарицин
Пропионовая кислота
Сахароза
Хлорид натрия
Нитраты
Нитриты
Муравьиная кислота
Бензойная кислота
Дегидроцетовая кислота
Средняялетальная
доза,
мг/кг
Класс
токсичности
9500
5
8000
5
1100
3000
2000
10000
3000
1500
4000
30000
3750
6000
200
1200
3000
1000
4
4
4
5
4
4
4
5
4
5
2
4
4
4
Перспективные технологии хранения.
18
Допустимое
суточное
поступление,
мг/кг
10,0
25,0
0,2
5,0
0,2
3,0
5,0
Технология обработки сока под высоким давлением, которая позволяет не
использовать консерванты и химические добавки, для сохранения продукта в
течении длительного периода времени. [2].
Австралийские исследователи изучали вопрос по помещению сока
в
среду под большим давлением, и выявили что он может сохраняться свежим в
течение трех месяцев. Технология, применения высокого давления до 600
мегапаскалей в течение 60 секунд сока разлитого по бутылкам. Данное давление
уничтожает все дрожжи, бактерии и иные клеточные формы жизни, путем
повреждения внешней мембраны клеток, которые непосредственно и портят
сок. Повреждение соков при этом методе минимально, потому как вода,
содержащаяся в соке относительно несжимаема [109].
Так же проводили испытания, которые показали, что никакого эффекта на
аромат, цвет сока или его химический состав высокое давление не производит.
Преимущество данной технологии заключается в том, что сок сохраняется
свежим после обработки давлением до нескольких месяцев, что сопоставимо со
сроком хранения пастеризованного сока [130].
Стоимость сока после обработки высоким давлением будет выше, чем не
обработанный, но, это может окупиться
путем использования
новых
возможностей при длительном сроке хранения, что очень важно при реализации
товара [43].
Обеспложивание высоким давлением (паскализация). Различные виды
микроорганизмов по-разному ведут себя при изменении давления. Вегетативные клетки бактерий обладают наибольшей чувствительностью, а споры
бактерий, напротив, могут переносить давления до 1000 МПа. Для деактивации
спор обработку давлением можно повторить через некоторый промежуток
времени.
Дрожжи
и
плесневые
грибы
обладают
относительной
чувствительностью к давлению. Чем лучше снабжение клеток микроорганизмов
19
питательными веществами, тем выше их устойчивость к давлению; повышенная
температура, наоборот, снижает ее (см. раздел 5.1.4).
Эффективность паскализации тем выше, чем быстрее снимается давление.
Гибель клеток основывается на разрушающем действии пузырьков газа,
выходящего из клеток. Газовые пузырьки разрушают структуру цитоплазмы и
разрывают клеточную мембрану и стенки [143].
На практике применяют следующие способы обработки давлением:
- обработка с использованием СОг;
- обработка гидростатическим давлением.
Способом с использованием углекислого газа при рабочих давлениях от 5
до 60 МПа можно снизить число микроорганизмов в соках в 105 раз (в мл), но
деактивации спор бактерий при этом не происходит. Обеспложиванием
фруктовых соков с помощью высокого гидростатического давления при 400
МПа и комнатной температуре можно в течение 10 мин снизить содержание
микроорганизмов в 104 раз. В этом случае в отличие от обработки углекислым
газом можно достичь уничтожения спор бактерий уже при 100-300 МПа.
Например, действие давления 400 МПа при комнатной температуре в
течение
5
мин
Candidaalbicansи
существенно
деактивирует
Saccharomycescere-visiae,
а
дрожжи
Micrococcusluteus,
также
плесневые
грибы
Aspergillusnigerи Penicilliumcitrinum. Выживает только Bacillussubtilis(благодаря
спорообразованию). Примерно такое же действие оказывает давление 100 МПа
при 57 °С. Обработка давлением в 400 МПа при 20 "С в течение 5 мин была
достаточна для стерилизации сока и концентрированного сока, но даже
давления 600 МПа при 57 °С в течение более 5 мин недостаточно, чтобы
полностью
подавить
ферментативную
активность
пектиназы.
В
целях
сохранения стабильности мутной взвеси рекомендуется обработанный высоким
давлением сок хранить при низких температурах [135].
20
Обработка давлением не вызывает изменений основных веществ,
входящих в состав продукта, влияние на аромат так незначительно (в
неосветленных соках прямого отжима могут наблюдаться небольшие изменения
размеров частиц).
Подавление
жизнедеятельности
инфицирующих
микроорганизмов
тепловой обработкой. Теоретические основы тепловой обработки продуктов в
целях
подавления
жизнедеятельности
микроорганизмов
описаны
в
специализированной литературе. Однако граничные условия, при которых
микроорганизмы во фруктовых и овощных соках гибнут полностью, еще не
совсем изучены. Поэтому без детального изучения конкретных условий нельзя
заранее предсказать, при каких условиях следует проводить стерилизацию того
или иного продукта на том или ином предприятии. Это объясняется не только
специфической устойчивостью различных инфицирующих микроорганизмов к
тепловым нагрузкам, но и влияние нагреваемой среды, которое может быть
очень различным [125].
Вегетативные клетки бактерий, дрожжей и плесневых грибов погибают
уже при температурах, всего на 10-15 °С превышающие температуру, при
которой их активность оптимальна. Обычно для достижения приемлемой
стабильности продукта бывает достаточно пастеризации при 65-80 °С. Если же
в
продукте
присутствуют
спорообразующие
бактерии
или
аскоспоры
Byssochlamys, требуются существенно более высокие температуры. В обоих
случаях необходимым условием эффективной стерилизации является наличие
информации
о
термоустойчивости
указанных
микроорганизмов.
Предполагается, что воздействие тепла приводит к денатурированию клеточных
белков, и оно протекает тем медленнее, чем меньше содержание воды в
клеточных тканях. Возможно, это объясняет высокую термоустойчивость спор
[127].
21
Влияние
числа
микроорганизмов.
Прежде
считалось,
что
все
микроорганизмы одного вида при достижении определенной температуры (так
называемой точки летальности) мгновенно погибают. В настоящее время
установлено, что гибель микроорганизмов зависит от продолжительности
обработки. При одной и той же температуре в каждую единицу времени
погибает одинаковое количество живых микроорганизмов. Таким образом,
процесс гибели микроорганизмов под действием тепла имеет логарифмическую
закономерность. Это означает следующее:
- продолжительность тепловой обработки, необходимая для достижения
стерилизующего эффекта, зависит от количества микроорганизмов в продукте;
- теоретически невозможно достичь абсолютной стерильности, поскольку
кривая летальности микроорганизмов лишь асимптотически приближается к
нулю; обычно применяемое понятие «практически стерилен» означает, что
соответствующий продукт с большой долей вероятности больше не содержит
живых микроорганизмов [126, 142].
Влияние температуры. На практике фруктовые соки могут подвергнуться инфицированию плесневыми грибами, несмотря на то, что температура
обеспложивания составляет 82 °С. Этой температуры обычно бывает
достаточно для подавления вегетативных клеток, но недостаточно, чтобы
остановить рост плесневых грибов — для этого необходимо, чтобы продукт
закладывался на хранение при температурах 98-100
инфицирование
плесневыми
грибами
было
0
С. Известно, что
устранено
путем
замены
пластинчатого аппарата на установку для извлечения ароматобразующих
веществ, работающую при 100 °С. Объяснить это можно тем, что при
нормальных температурах пастеризации споры грибов и бактерий выживают, и
для их гибели необходимы более высокие температуры. В случае сомнений
следует применять температурные режимы, при которых происходит гибель
спор предполагаемых микроорганизмов [141, 149].
22
Опасным плесневым грибом, вызывающим порчу фруктовых соков,
является Byssochlamysfulva (из-за очень высокой термоустойчивости его
аскоспор). В лабораторных условиях гибель аскоспорвызывалась пятиминутным нагреванием до температуры 86 °С. Штамм В. niveaоказался более
термолабильным, и поэтому среди других микроорганизмов, вызывающих
порчу фруктовых соков, он не играет большой роли [138].
Влияние рН. Необходимая продолжительность теплового воздействия
существенно зависит от химического состава обрабатываемого сока. Особое
влияние оказывает содержание кислоты, то есть значение рН. Так, например,
фактор стерилизации (F 0 )вишневого сока с рН 3,3 составляет 0,002, тогда как
для овощного сока это значение равно 6, то есть в 3000 раз больше [148].
Этот пример свидетельствует о том, какое большое практическое
значение имеет кислотность продукта при проведении тепловой стерилизации.
Кислые соки (например, многие фруктовые) требуют при прочих равных
условиях стерилизации значительно меньшей выдержки, чем менее кислые,
какими являются большинство овощных соков. Во фруктовых соках со
значением рН 2,5-3,5, как и в напитках с рН ниже 4,5, практическая
стерильность достигается простой пастеризацией, то есть нагреванием до 75-80
°С и выдержкой в течение нескольких минут [137].
Если это допускается нормативными актами, условия проведения
стерилизации можно улучшить с помощью подкисления. Иногда это возможно
благодаря смешиванию двух соков с различной кислотностью. Возможно и
микробиологическое подкисление с помощью молочнокислых бактерий. Более
простой способ — это добавление разрешенных пищевых кислот (молочной или
лимонной), но дозировку кислоты всегда следует определить предварительно,
так как буферная способность соков (даже одного и того же вида) может
существенно варьировать [80, 136, 145].
23
Из существующих способов получения купажей сока из мелкоплодных
яблок и дикорастущих ягод ранее ничего не выявлено. Сок из ранеток
заготавливался только для домашних целей. В производстве таких аналогов не
найдено [89].
Выводы
1. Проблемы использования натуральных соков в районах Восточной Сибири
являются достаточно актуальными. Рынок заполнен соками, уступающими по
качеству сокам, которые не удовлетворяют требованиям потребителей по
качеству, а так же уровню пользы для организма.
2.
Существующие
технологии
получения
сока
не
дают
возможность
производить сок из местного растительного сырья, который будет обогащать
организм витаминами и микроэлементами. Существует острая необходимость
модернизации линий, доработка их составляющих и внедрения нового
оборудования для освоений новых видов сырья и производства нового вида
сока с использованием сырьевых ресурсов Восточной Сибири.
3. Сырьевая база Восточной Сибири по мелкоплодным сортам яблок и
дикорастущих ягод позволяет производить сок, без дополнительных затрат на
транспортировку сырья, что способствует, экономическому подъему местных
сельхозтоваропроизводителей и частных садоводов.
24
Глава 2.
Объекты и методы исследования
2.1. Организация работы и структура исследования
На первом этапе проведен анализ рынка сока, выявлены проблемы
использования натуральных соков, проведен обзор информационно – патентной
литературы для обоснования необходимости создания новой линии.
На втором этапе определили организацию работы и методику проведения
опытов.
На третьем этапе проводилась разработка рецептуры, исследования по
органолептическим и физико-химическим показателям полученного продукта.
На четвертом этапе. исследования по моделированию потоков сырья в
технологической системе получения сока, произведен подбор оборудования для
технологической линии, получены режимные параметры процесса изготовления
сока, предложена конструкция накопителя отстойника.
На
пятом
этапе
рассчитывали
технико-экономические
показатели
производства сока из мелкоплодных яблок и дикорастущих ягод (рис. 2.1).
25
1 этап
Анализ информационно-патентной литературы.
Формулирование цели и задачи исследования
Существующие и перспективные
технологии приготовления и хранения
натуральных соков
Анализ использования натуральных
соков в питании Восточной Сибири
2 этап
Сырьевая база и технологические
возможности производства соков
из плодово-ягодного сырья
Объекты и методы исследования
Организация работы
3 этап
Методика проведения опытов
Экспериментальные исследования по получению
оптимальной рецептуры
Разработка рецептуры сока из
мелкоплодных яблок и дикорастущих
ягод
4 этап
Физико-химическая оценка
полученных образцов сока
Дегустационная оценка образцов
плодово-ягодного сока
Результаты исследования технологии
Моделирование потоков сырья в
технологической системе получения сока
5 этап
Подбор оборудования и определение
режимных параметров
технологической системы
Разработка конструкции накопителя
отстойника
Экономическая оценка производства сока
Рентабельность производства
плодово-ягодного сока из местного
растительного сырья
Экономическая эффективность
предложенной технологии
Рисунок 2.1. Схема технологии получения натуральных соков
Краткая характеристика объектов исследования
При
выборе
сырья
для
производства
сока
выбирались
сорта
мелкоплодных яблок основными преимуществами которых были такие
26
показатели, как высокое содержание витамина C, широкое распространение в
использовании
среди
садоводческих
хозяйств
и
частных
садоводов,
зимостойкость, высокий урожай и устойчивости к различным заболеваниям,
насекомым. Исследования проводились по трем сортам мелкоплодных яблок:
Аленушка, Воспитанница, Уральское наливное; и дикорастущей ягоды,
брусники и клюквы [27, 28, 29, 30, 39, 40, 129].
Аленушка. Летний сорт выведен на Красноярской опытной станции
плодоводства Н. Н. Тихоновым и А. С. Толмачевой от скрещивания ранетки
Лалетино с Папировкой. Включен в Государственный реестр по Красноярскому
краю,
Читинской,
Кемеровской
Иркутской,
областям,
Томской,
Бурятии,
Тыве,
Тюменской,
Хакасии
Новосибирской,
(рис.
Рисунок 2.2. Плоды мелкоплодной яблони Аленушка
27
2.2)
.
По качеству плодов, зимостойкости, урожайности это лучший сорт зоны
лесостепи Красноярского края. Дерево – полукарлик, быстрорастущее, дает
высокий выход саженцев в питомнике. Плоды мелкие, округлые, окраска при
съеме размыта штриховым, розово-красным румянцем, покрывающим весь
плод, кожица гладкая, маслянистая, с небольшим налетом. Мякоть плода белая,
средней плотности, крупнозернистая, сочная. Вкус кисловато-сладкий, с
пряностью и сильным ароматом. Лежкость плодов 40-60 дней. В лежке плоды
загнивают, иногда размягчаются. Плоды хорошо держатся на дереве, хорошая
транспортабельность [64, 76, 110, 131].
Плоды используются в свежем виде и для приготовления продуктов
переработки:
соков,
компотов,
повидла.
Достоинства
сорта: высокая
зимостойкость, скороплодность, высокая урожайность, раннее использование
плодов, высокая витаминность. Недостатки сорта: недостаточная устойчивость
к парше в годы сильных эпифитотий, мелкие плоды, недостаточная лежкость
[116, 117, 146].
Уральское наливное. Осенний сорт селекции Южно-Уральского научноисследовательского
института
плодоовощеводства
28
и
картофелеводства.
Получен от скрещивания Ранетки красной с Папировкой (рис. 2.3).
Рисунок – 2.3. Плоды мелкоплодной яблони Аленушка
Автор
П.
А.
Жаворонков.
Сорт
получил
известность
и
широкое
распространение в областях Северо-Запада России, от Урала до Дальнего
Востока, в республике Казахстан. Районирован с 1959 г. Дерево средней силы
роста с густой округло-поникающей кроной. Плоды мелкие, округлой формы,
одномерные. Кожица гладкая, блестящая, зеленовато-желтая. Мякоть плодов
белая, нежная, сочная, кисло-сладкая, очень приятная.
Продолжительность хранения 45-60 дней. Плоды используются в свежем
виде и для приготовления продуктов переработки: соков, компотов, повидла.
Зимостойкость Уральского наливного высокая. Сорт обладает высокой
восстановительной способностью. В годы эпифитотий паршой поражается в
средней степени [70, 76, 111].
29
Достоинства
сорта: высокая
экологическая
приспособленность,
урожайность, пригодность для потребления в свежем виде и различных видов
переработки. Недостатки сорта: сорт мелкоплоден. Сорт широко используется в
селекции для получения зимостойких, урожайных сортов в штамбовой и
естественно-низкорослой формах [100, 118].
Воспитанница. Сорт выведен путем скрещивания Сеянца Пудовщины с
Апортом (рис. 2.4 ).
Рисунок – 2.4. Плоды мелкоплодной яблони Аленушка
Деревья сильнорослые. В плодоношение вступает на 5-6 год. Плоды мелкие, до
100 г. цвет плодов красный. цвет мякоти яблок розоватый. Лежкость 2—2,5
месяца. Используются в свежем виде, для приготовления компотов, пюре,
соков, варенья. Достоинства сорта: зимостойкий, высокая урожайность.
Недостатки: в отдельные годы поражаются паршой листья, в средней степени
— плоды [70, 76, 112].
30
Дикорастущие ягоды. Для экспериментов были выбраны брусника и
клюква, которые широко распространены в Восточной Сибири, а так же имеют
много полезных свойств [31, 133].
Брусника – вечнозеленый кустарник, высотой до 30 см. Ветви ползучие,
укореняющиеся
и
приподнимающиеся.
Молодые
побеги
беловатые,
опушенные, с возрастом их кора приобретает коричневатую окраску. Листья
очередные,
кожистые,
обратно-яйцевидной
или
эллиптической
формы,
цельнокрайние или слегка зазубренные, край листовой пластинки, завернутый
книзу, сверху темно-зеленые, блестящие, нижняя поверхность их бледнее,
матовая, с темно-бурыми точечными железками. Цветки собраны на концах
прошлогодних побегов в короткие густые поникающие кисти, состоящие из 315 цветков. Бледно-розовые цветки имеют слабый приятный аромат. Плод –
шаровидная, темно-красная, блестящая ягода диаметром 4-10 мм, кисловатотерпкого вкуса (рис. 2.5) [59, 107].
Рисунок – 2.5. Плоды ягоды брусники
31
На верхушке ягоды сохраняются остатки чашечки. Семена полулунной
формы, сетчатые, красновато-коричневые. Цветет в мае – июне, плоды
созревают во второй половине августа – начале сентября.
Брусника распространена по всей лесной зоне страны в сухих сосновых,
еловых и смешанных лесах, на сфагновых болотах. Растет в тундре и
лесотундре. Нередко встречается в горах (на Кавказе поднимается до 2750 м
над уровнем моря). Любит песчаные и каменистые почвы [98].
Клюква – Родовое название образовано из двух греческих слов: oxys –
кислый и kokkos – шар и характеризуют вкус и форму плодов клюквы.
По богатству биологически активных веществ и минеральных солей клюква
является одной из самых полезнейших дикорастущих ягод, применяемых для
лечения многих заболеваний [59, 130].
Рисунок – 2.6. Плоды ягоды клюквы
Видовое определение в переводе с латинского означает "болотный" по месту
произрастания.
32
Клюква – вечнозеленый кустарничек со стелющимися и укореняющимися
тонкими красноватыми стеблями, длина которых доходит до 100 см (обычно
30-50 см). Листья очередные, яйцевидной формы, кожистые, длиной 8-16 мм,
шириной 3-6 мм, цельнокрайние с завернутыми вниз краями. Сверху они
темно-зеленые, глянцевитые, снизу – более светлые, с голубовато-сизым
восковым налетом. Благодаря своему восковому налету листья сохраняются
всю зиму под снегом и весной появляются на кочках как новые. Цветет
мелкими темно-розовыми кубышками цветов. Плод – сочная четырехгнездная
темно-красная ягода, шаровидной, грушевидной или продолговато-яйцевидной
формы, кислого вкуса. На верхушке ягоды сохраняются остатки чашечки.
Цветет в мае – июне, плоды созревают в конце августа – сентябре и
сохраняются на растениях под снегом до весны [98, 104].
2.2. Методика проведения опытов
Метод определения pH проходил в соответствии с ГОСТ 26188-84. Метод
основан на измерении разности потенциалов между двумя электродами
(измерительным и электродом сравнения), погруженными в исследуемую пробу
[41].
Метод определения массовой доли титруемых кислот в расчете на
яблочную кислоту проходил на основании ГОСТ Р51434-99. Метод основан на
потенциометрическом
титровании
стандартным
титрованным
раствором
гидроксида натрия до значения рН 8,1 [42].
Перманганатный метод определения общего сахара основан на ГОСТ
8756.13-87. Метод основан на способности карбонильных групп сахаров
восстанавливать в щелочной среде оксид меди (II) до оксида меди (I). При
растворении железоаммонийными квасцами образовавшийся оксид меди (I),
33
окисляясь до оксида меди (II), восстанавливает железо (III) в железо (II),
количество которого определяют титрованием раствором марганцовокислого
калия. Метод применяется при возникновении разногласий в оценке качества
[43].
Метод определения сахарозы, глюкозы, фруктозы и сорбита, дубильных
веществ ГОСТ 31669-2012. Метод основан на высокоэффективной жидкостной
хроматографии
(ВЭЖХ)
с
рефрактометрическим
детектором
и
термостатируемой хроматографической колонкой [44].
Метод определения массовой доля растворимых сухих веществ ГОСТ
28562-90. Метод основан на определении содержания сухих веществ по
показателю преломления рефрактометром [45].
Для определения пектиновых веществ используют титриметрический
метод ГОСТ 29059-91 [46].
Определения содержания сухого вещества и воды проходило по ГОСТ
28561-90, термогравиметрическим методом. Метод состоит в высушивании
разрыхленной или распределенной по абсорбирующей поверхности пробы
продукта при повышенной температуре и атмосферном или пониженном
давлении [47].
Методы определения титруемой кислотности проходил в соответствии с
ГОСТ 25555.0-82. Метод основан на титровании исследуемого раствора
раствором
гидроокиси
натрия С(NaOH)=0,1
моль/дм
в
присутствии
индикатора фенолфталеина [48].
Методы определения золы и щелочности общей и водорастворимой
золы ГОСТ 25555.4-91. Метод основан на растворении золы в титрованном
растворе соляной кислоты и обратном титровании раствора золы в присутствии
индикатора [49].
Содержание клетчатки определялось по ГОСТ Р 52839-2007. Метод
основан на последовательной обработке навески испытуемой пробы растворами
34
кислоты и щелочи, озолении и количественном определении органического
остатка весовым методом [50].
Определение
содержания
кальция,
калия,
железа
проводили
спектрофотометрическим методом. Проводилось на атомно-абсорбционном
спектрометре PinAAcle 900T, PerKin Elmer [139].
Определение содержания жира проводили в соответствии с ГОСТ
8756.21-89 гравиметрическим методом с экстракцией жира бензином. Метод
основан на экстракции жира бензином в металлическом экстракторе с
последующим определением массы жира в аликвотной части полученного
экстракта после удаления растворителя [51].
Общее количество белков (Бс, г), внесенных в 100 г продукта с
отдельными ингредиентами сырья определяется по формуле (3.1):
Бс
n
i 1
где
Бсi
n
Zi
,
100
(3.1)
1
i 1
Бсi – количество белка, внесенного в 100 г изделия с отдельными
видами сырья, где i = 1, 2, 3 …. вид сырья, г;
δ1 – количество белка в 100 г отдельного вида сырья, г;
Zi – количество этого же сырья, внесенного в 100 г.
Энергетическая ценность продукта рассчитывается по формуле 1.1
Эн. Ценн. = (Х белок × 4) + (Х углеводы ×4 ) + (Х жиры × 9) + (Х
орг.кислоты ×3 ) + (Х спирт × 7) [97].
Определение содержания витамина А проходило по ГОСТ Р 52147-2003.
Сущность метода заключается в омылении образца водно-спиртовым раствором
гидроокиси калия, экстракции витаминов диэтиловым эфиром, разделении
витаминов хроматографией на колонке с окисью алюминия и количественном
определении витаминов фотометрическим методом. Определение витаминов B1
и B2 так же проходило методом ВЭЖХ [52].
35
Содержание витамина С определялось по ГОСТ Р ЕН 14130-2010. Метод
основан на экстракции витамина С из пробы раствором метафосфорной
кислоты, последующем восстановлении L(+)-дегидроаскорбиновой кислоты до
L(+)-аскорбиновой
аскорбиновой
кислоты
кислоты
и
определении
методом
общего
содержания
высокоэффективной
L(+)-
жидкостной
хроматографии (ВЭЖХ) со спектрофотометрическим детектированием при
длине волны 265 нм [53, 147].
Определение массовой доля нелетучего осадка проходило по ГОСТ
8756.9-78.
Метод основан на отделении осадка от сока или экстракта
центрифугированием с предварительным нагревом сока или экстракта на
водяной бане и определении массы выделившегося осадка [54].
Определение содержания оксиметилфурфурола проходило по ГОСТ
29032-91.
Метод основан на экстракции оксиметилфурфурола из продукта
органическим растворителем и определении оксиметилфурфурола с помощью
метода
тонкослойной
хроматографии.
Нижний
предел
определения
оксиметилфурфурола - 8 мг/кг [55].
Массовая концентрация общего диоксида серы определялась по ГОСТ
25555.5-91. Метод основан на вытеснении диоксида серы из продукта в кислой
среде потоком инертного газа в приемник, окислении его перекисью водорода
до серной кислоты и определении последней ацидиметрическим методом [56].
Массовая доля минеральных примесей определялась по ГОСТ 25555.382. Метод основан на отделении минеральных примесей четыреххлористым
углеродом, сушке и взвешивании остатка [57].
Методы расчета математических моделей основывались на программном
комплексе Maple 13 и DataFit.
36
Глава 3.
Экспериментальная часть
3.1. Химический состав мелкоплодных яблок и ягод брусники и клюквы
В начале исследования экспериментальной части провели физикохимические испытания сортов мелкоплодных яблок которые планируется
использовать для изготовления купажа (табл. 3.1) [73].
Таблица 3.1 - Химический состав мелкоплодных яблок
Показатель/Название
сорта
Аленушка
Воспитанница
Уральское наливное
Кислотность плодов
PH
3.97±0,62
3,47±0,4
3,21±0,2
Титруемая
на
яблочную кислоту
1,21±0,03
1,05±0,4
0,68±0,29
Содержание сахара в
плодах, %
9,1±0,31
10,1±0,59
9,9±1,23
Содержание
веществ, %
16,1±0,97
2,18±0,40
16,6±0,12
Содержание
фруктозы, %
6,76±1,2
5,6±0,48
6,67±0,11
Сахарокислотный
коэффициент плодов
5,28
10,32
7,80
Содержание
пектиновых веществ
в%
Аскорбиновая
кислота
1,11±0,28
1±0,24
1,2±0,24
26,3
35,1
15,7
сухих
37
Дубильные вещества
0,12
0,10
0,10
Так же провели исследования физико-химического состава ягод брусники и
клюквы (табл. 3.2)
Таблица 3.2 – Физико-химический состав ягод брусники и клюквы
Компонент Содержание. % сырой массы
Азотные соединения
Дубильные в-ва
Пектиновые в-ва
Титруемые кислоты (по яблочной кислоте)
Минеральные в-ва (зола)
Сахара
в т.ч. сахароза
моносахариды
глюкоза
фруктоза
Клетчатка
Витамин С, мг/100 г
Провитамин А, мг/100 г
Вода
Сухое в-во
Сухие растворимые в-ва
Нерастворимые в-ва
клюква
0,45
0,10
1,41
3,53
0,22
4,58
1,01
4,79
2,08
2,15
16,32
50,2
0,094
86,2
9,7
9,3
3,81
брусника
0,63
0,168
1,0
2,21
0,29
8,87
0,56
6,21
3,67
3,98
1,75
20
0,05
84,2
15,8
13,14
3,63
3.2. Рецептура купажированных яблочно-брусничных и яблочноклюквенных соков
Приготовление купажа заключалось в смешивании двух видов сортов
ранетки. Опытный образец получался путем смешивания купажа сока из
ранеток с соком дикорастущей ягоды (рис. 3.1).
38
Сок ягоды
Брусники
Купаж сока
Урал./
Воспит.
Образец
№1
Купаж сока
Воспит./
Ален.
Образец
№2
Купаж сока
Урал./Ален.
Образец
№3
Сок ягоды
Клюквы
Купаж сока
Урал./
Воспит.
Образец
№4
Купаж сока
Воспит./
Ален.
Образец
№5
Купаж сока
Урал./Ален.
Образец
№6
Рисунок 3.1. Способ формирования образцов
Экспериментальным путем в ходе проведения опытов по получению
купажа сока была подобрана рецептура приготовления сока из мелкоплодных
яблок и ягод брусники [10, 12, 14], которая имеет приятный кисло-сладкий вкус.
Для получения купажа объемом в 1 литр смешивали подготовленные
компоненты при следующем расходе, указанной в таблице 3.3.
Таблица 3.3 – Компоненты для приготовления купажа сока
Наименование компонента
Объем компонента
Сок из мелкоплодной яблони, мл
602
Брусничный сок, мл
305
95
0,210
Сахар, г
Аскорбиновая кислота, г
Вода питьевая, отфильтрованная , мл
100
На данный способ получения купажа сока получен патент РФ №2513162
[93].
Рецептура приготовления сока из мелкоплодных яблок и ягод клюквы
была подобрана аналогичным методом как и сока из мелкоплодных яблок и
ягод брусники.
39
Для получения купажа объемом в 1 литр
так же смешивали
подготовленные компоненты при следующем расходе, указанной в таблице 3.4.
Таблица 3.4 – Компоненты для приготовления купажа сока
Наименование компонента
Объем компонента
Сок из мелкоплодной яблони, мл
602
Клюквенный сок, мл
305
95
0,210
Сахар, г
Аскорбиновая кислота, г
Вода питьевая, отфильтрованная, мл
100
На данный способ получения купажа сока получен патент РФ №2492503
[94].
Необходимо заметить, что выход сока зависит от свежести плодов,
например выход сока из свежих плодов мелкоплодной яблони выше на 1,5-5,5
% чем у плодов после дозревания. Это обуславливается потерей влаги при
длительном хранении.
В ходе испытаний было получено 6 опытных образцов купажа сока.
3.3. Содержание биологически активных веществ в купажах яблочнобрусничного и яблочно-клюквенного соков
Для определение физико-химических показателей необходимо 0,5 литра
сока. Было получено 6 опытных образцов купажа сока (рис. 3.2) [67, 99, 140].
40
Рисунок 3.2. Опытные образцы купажа сока из мелкоплодных яблок и дикорастущих ягод
В
ходе
лабораторных
испытаний
в
Научно-исследовательском
испытательном центре ФГБОУ ВПО КрасГАУ, были получены следующие
результаты готового продукта.
Физико-химические
показатели.
Испытания
по
массовой
доле
нелетучего осадка проводились в соответствии с ГОСТ 8756.9-78, испытания по
содержанию pH с ГОСТ 26188-84 (рис. 3.3)
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
Образец Образец Образец Образец Образец Образец
№1
№2
№3
№4
№5
№6
Массовая доля нелетучего
осадка %
5,79
6,85
6,47
5,44
7,87
6,69
pH напитка
3,2
3,2
3
3
3
2,9
Рисунок 3.3. Массовая доля нелетучего осадка и pH напитка
41
Массовая концентрация диоксида серы во всех 6 опытных образцах,
составляет 0,02 %. Испытания проводились в соответствии с ГОСТ 25555.5-91
Содержание оксиметилфурфурола определялось по ГОСТ29032-91 (рис.
3.4).
19,95
19,9
19,85
19,8
19,75
19,7
Содержание
оксиметилфурфурола мг/кг
19,65
19,6
19,55
19,5
19,45
Образец Образец Образец Образец Образец Образец
№1
№2
№3
№4
№5
№6
Рисунок 3.4. Содержание оксиметилфурфурола
Определение массовой доли минеральных примесей проводили по ГОСТ
25555.3-82. Выявлено, что во всех 6 опытных образцах массовая доля
минеральных примесей составляет 0.05 %.
Массовую долю примесей растительного происхождения проводили по
ГОСТ 26323-84. Во всех 6 опытных образцах не была выявлена.
Испытания на выявление массовой доля растворимых сухих веществ,
проводили в соответствии с ГОСТ 28562-90 (рис. 3.5).
42
14
12
12,7
12,1
12,7
10
10,4
8,8
8
8,8
Массовая доля растворимых
сухих веществ %
6
4
2
0
Образец Образец Образец Образец Образец Образец
№1
№2
№3
№4
№5
№6
Рисунок 3.5. Массовая доля растворимых сухих веществ
Содержание массовой доли сахара определялось в соответствии с ГОСТ
8756.13-87 (рис. 3.6).
10
9
8
7
8,7
8,9
8,3
8,3
7,4
7,9
6
5
Массовая доля сахара %
4
3
2
1
0
Образец Образец Образец Образец Образец Образец
№1
№2
№3
№4
№5
№6
Рисунок 3.6. Массовая доля растворимых сухих веществ
Содержание массовой доли титруемых кислот в расчете на яблочную
кислоту, проводили в соответствии с ГОСТ Р 51434-99 (рис. 3.7).
43
1,22
1,2
1,18
1,16
1,14
Массовая доля титруемых
кислот в расчете на яблочную
кислоту %
1,12
1,1
1,08
1,06
1,04
Образец Образец Образец Образец Образец Образец
№1
№2
№3
№4
№5
№6
Рисунок 3.7. Массовая доля титруемых кислот в расчете на яблочную кислоту
В ходе исследований выявлено, что данные образцы полностью
соответствуют техническому регламенту на соковую продукцию ТР ТС
023/2011 [106, 108].
Так же в ходе лабораторных исследований проводились испытания
показателей промышленной стерильности образцов, которые хранились в
течении 10 календарных месяцев (табл. 3.5) [150].
Таблица 3.5 – Результаты исследования промышленной стерильности
Показатели
№1
№2
№3
№4
№5
№6
промышленной
стерильности/
Образец
Спорообразующи
е
Не
мезофильные обнаруже
аэробные
и но
Не
Не
Не
Не
Не
обнаруже
обнаруже
обнаруже
обнаруже
обнаруже
но
но
но
но
но
факультативноанаэробные
44
микроорганизмы
группы B.subtilis
Спорообразующи
е
Не
мезофильные обнаруже
аэробные
и но
Не
Не
Не
Не
Не
обнаруже
обнаруже
обнаруже
обнаруже
обнаруже
но
но
но
но
но
факультативноанаэробные
микроорганизмы
группы B.cereus и
B. polymyxa
Мезофильные
Не
Не
Не
Не
Не
Не
клостридии
обнаруже
обнаруже
обнаруже
обнаруже
обнаруже
обнаруже
но
но
но
но
но
но
Неспорообразую
Не
Не
Не
Не
Не
Не
щие
обнаруже
обнаруже
обнаруже
обнаруже
обнаруже
обнаруже
микроорганизмы,
но
но
но
но
но
но
плесневые грибы
и
дрожжи,
молочнокислые
микроорганизмы
Шесть
опытных
образцов
прошли
дегустационную
оценку,
которая
проходила в НИИ АММ КрасГАУ в соответствии с национальными
стандартами Российской Федерации ГОСТ Р ИСО 3972, ГОСТ Р ИСО 5492,
ГОСТ Р ИСО 5496, ГОСТ Р ИСО 8589. В ходе оценки были заполнены
дегустационные листы. Образцы прошли испытания на органолептические
показатели, такие как, вкус, цвет и запах. Максимальное количество баллов,
которое мог набрать образец – 5. В результате исследований выявлялась
средняя оценка каждого образца по трем показателям (табл. 3.6) [11, 35, 60, 65,
101].
Таблица 3.6 – Результаты дегустационной оценки образцов.
45
Образец
Дигустатор/№
№1
№2
№3
№4
№5
№6
№1
5
5
4,6
4,3
4,3
4,3
№2
5
5
4,6
4,3
5
4,6
№3
4,6
5
4,5
4,16
4,16
4
№4
5
5
4,8
4,3
4
3,8
№5
5
5
5
5
5
5
№6
4,6
4,6
4,3
4,3
4
4
№7
5
4,6
4
4,3
3,6
4,3
№8
4,6
4,6
4,6
5
4,8
4,8
№9
4,3
4,3
3,6
4,3
4,6
4
№10
3,6
3,6
3
3,6
5
4
№11
5
4,6
4,3
4,3
4,6
4,3
№12
5
5
4,6
4,3
4,6
4,3
Итог.
56,7
56,3
51,9
52,1
53,6
51,4
образца
В результате проведения дегустационного исследования выявлено, что на
первом месте по органолептическим показателям оказался образец №1, на
втором месте образец №2, на третьем №5.
Построим экспертно-аналитическая модель дегустационной оценки.
Введем факториальные и результатные показатели:
нелетучего осадка, %;
– pH напитка, pH;
– массовая концентрация общего диоксида серы, %;
– содержание оксиметилфурфурола, мг/кг;
доля минеральных примесей, %;
веществ, %;
– массовая доля
– Массовая
– Массовая доля растворимых сухих
– массовая доля сахара, %;
– массовая доля титруемых кислот
в расчете на яблочную кислоту, %; f – дегустационная оценка, бал (табл. 3.7).
46
Таблица 3.7 – Модельная оценка образцов.
Образец/Массив
y
№1
№2
№3
№4
№5
№6
5,79
6,85
6,47
5,44
7,87
6,69
Вариант
исключении
1.
0,02
0,02
0,02
0,02
0,02
0,02
3,2
3,2
3,0
3,0
3,0
2,9
19,8
19,9
19,8
19,9
19,8
19,9
Дегустационная
действия
0,05
0,05
0,05
0,05
0,05
0,05
оценка
нелетучего
осадка
12,7
12,1
12,7
8,8
10,4
8,8
8,7
8,3
8,9
8,3
7,4
7,9
1,1
1,2
1,2
1,4
1,4
1,4
яблочно-ягодного
представляется
56,7
56,3
51,9
52,1
53,6
51,4
сока
при
следующей
зависимостью (рис. 3.8):
y
f x3 , x4 , x6 , x7 , x8
b3 x3
b4 x4
b6 x6
b7 x7
b8 x8 ,
где b3=14,64647623; b4=2,272399108; b6=-0,2270575951; b7=-2,248777276; b8=11,75169027 – коэффициенты регрессии.
f, балл
57
56
55
54
53
52
51
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
4,5
5
5,5
Рисунок 3.8. Изменение качества продукта при инвариантности
массовой доли нелетучего осадка
Коэффициент детерминации зависимости равен R2=99,45%,
47
Х
абсолютная погрешность составляет 0,28 балл., относительная погрешность
0,48% (табл. 3.8).
Таблица 3.8 – Анализ погрешностей в варианте
X1
3,2
3,2
3
3
3
2,9
X3
19,8
19,9
19,8
19,9
19,8
19,9
X6
12,7
12,1
12,7
8,8
10,4
8,8
X7
8,7
8,3
8,9
8,3
7,4
7,9
X8
1,1
1,2
1,2
1,4
1,4
1,4
Y
56,7
56,3
51,9
52,1
53,6
51,4
f
56,487
56,575
51,933
52,044
53,478
51,479
0,375
-0,488
-0,063
0,105
0,227
-0,155
0,212
0,275
0,033
0,055
0,121
0,079
Вариант 3. Дегустационная оценка яблочно-ягодного сока представляется
следующей зависимостью (рис. 3.9):
y
f x1 , x4 , x6 , x7 , x8
b1 x1 b4 x4
b6 x6
b7 x7
b8 x8 ,
где b1=-2,759035225; b4=7,247923331; b6=1,328867625; b7=-7,971975573; b8=16,33073189 – коэффициенты регрессии.
f, балл
57
56
55
54
53
52
51
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
4,5
5
5,5
Х
Рисунок 3.9. Изменение качества продукта при инвариантности pH напитка
Коэффициент детерминации зависимости равен R2=97,37%
Абсолютная погрешность 0,66 балл., относительная погрешность 1,16% (табл.
3.9).
48
Таблица 3.9 – Анализ погрешностей в варианте
X1
5,79
6,85
6,47
5,44
7,87
6,69
X4
19,8
19,9
19,8
19,9
19,8
19,9
X6
12,7
12,1
12,7
8,8
10,4
8,8
X7
8,7
8,3
8,9
8,3
7,4
7,9
X8
1,1
1,2
1,2
1,4
1,4
1,4
Y
56,7
56,3
51,9
52,1
53,6
51,4
f
57,090
55,649
51,987
51,888
53,759
51,628
-0,689
1,155
-0,1677
0,406
-0,298
-0,443
0,390
0,650
0,087
0,211
0,159
0,228
Вариант 4. Дегустационная оценка яблочно-ягодного сока представляется
следующей зависимостью (рис. 3.10):
y
f x1 , x3 , x6 , x7 , x8
b1 x1 b3 x3
b6 x6
b7 x7
b8 x8 ,
где b1=0,6055711208; b3=20,57090597; b6=-0,4009879747; b7=-0,3712230809; b8=4,3509677 – коэффициенты регрессии.
f, балл
57
56
55
54
53
52
51
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
4,5
5
5,5
Х
Рисунок 3.10. Изменение качества продукта при инвариантности содержания
оксиметилфурфурола
Коэффициент детерминации зависимости равен R2 =97,65%
Абсолютная погрешность 0,53 балл., относительная погрешность 0,93% (табл.
3.10).
Таблица 3.10 – Анализ погрешностей в варианте
49
X1
5,79
6,85
6,47
5,44
7,87
6,69
X3
3,2
3,2
3
3
3
2,9
X6
12,7
12,1
12,7
8,8
10,4
8,8
X7
8,7
8,3
8,9
8,3
7,4
7,9
X8
1,1
1,2
1,2
1,4
1,4
1,4
Y
56,7
56,3
51,9
52,1
53,6
51,4
f
56,224
56,820
52,013
52,305
53,469
51,154
0,837
-0,925
-0,218
-0,395
0,242
0,478
0,475
0,520
0,113
0,205
0,130
0,245
Вариант 6. Дегустационная оценка яблочно-ягодного сока представляется
следующей зависимостью (рис. 3.11):
y
f x1 , x3 , x4 , x7 , x8
b1 x1 b3 x3
b4 x4
b7 x7
b8 x8 ,
где b1=-0,4688816752; b3=12,72528981; b4=3,024419517; b7=-3,173940699; b8=12,42003074 – коэффициенты регрессии.
f, балл
57
56
55
54
53
52
51
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
4,5
5
5,5
Х
Рисунок 3.11. Изменение качества продукта при инвариантности массовой доли растворимых
веществ
Коэффициент детерминации зависимости равен R2=99,81%
Абсолютная погрешность 0,15 балл., относительная погрешность 0,20% (табл.
3.11).
50
Таблица 3.11 – Анализ погрешностей в варианте
X1
X3
X4
X7
X8
Y
f
5,79
3,2
19,8
8,7
1,1
56,7
56,614
0,151
0,085
6,85
3,2
19,9
8,3
1,2
56,3
56,447
-0,261
0,147
6,47
3
19,8
8,9
1,2
51,9
51,873
0,050
0,026
5,44
3
19,9
8,3
1,4
52,1
52,079
0,039
0,020
7,87
3
19,8
7,4
1,4
53,6
53,494
0,197
0,105
6,69
2,9
19,9
7,9
1,4
51,4
51,490
-0,175
0,090
Вариант 7. Дегустационная оценка яблочно-ягодного сока представляется
следующей зависимостью (рис. 3.12):
y
f x1 , x3 , x4 , x6 , x8
b1 x1 b3 x3
b4 x4
b6 x6
b8 x8 ,
где b1=-1,218830965; b3=14,29571591; b4=1,938508326; b6=0,8188043079; b8=3,564656446 – коэффициенты регрессии.
f, балл
56
55
54
53
52
51
50
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
4,5
5
5,5
Х
Рисунок 3.12. Изменение качества продукта при инвариантности массовой доли сахара
Коэффициент детерминации зависимости равен R2 = 98,21%
Абсолютная погрешность 0,48 балл., относительная погрешность 0,93% (табл.
3.12).
51
Таблица 3.12 – Анализ погрешностей в варианте
X1
X3
X4
X7
X8
Y
f
5,79
3,2
19,8
12,7
8,7
56,7
56,458
0,426
0,241
6,85
3,2
19,9
12,1
8,3
56,3
56,294
0,009
0,005
6,47
3
19,8
12,7
8,9
51,9
52,057
-0,302
0,157
5,44
3
19,9
8,8
8,3
52,1
52,451
-0,675
0,351
7,87
3
19,8
10,4
7,4
53,6
53,814
-0,400
0,214
6,69
2,9
19,9
8,8
7,9
51,4
50,924
0,924
0,475
Вариант 8. Дегустационная оценка яблочно-ягодного сока представляется
следующей зависимостью (рис. 3.13):
y
f x1 , x3 , x4 , x6 , x7
b1 x1 b3 x3
b4 x4
b6 x6
b7 x7 ,
где b1=-1,218830965; b3=14,29571591; b4=1,938508326; b6=0,8188043079; b7=3,564656446 – коэффициенты регрессии.
f, балл
56
55
54
53
52
51
50
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
4,5
5
5,5
Х
Рисунок 3.13. Изменение качества продукта при инвариантности массовой доли титруемых
кислот в расчете на яблочную кислоту
Коэффициент детерминации зависимости равен R2 =98,21%
Абсолютная погрешность 0,48 балл., относительная погрешность 0,93% (табл.
3.13).
Таблица 3.13 – Анализ погрешностей в варианте
52
X1
X3
X4
X7
X8
Y
f
5,79
3,2
19,8
12,7
8,7
56,7
56,458
0,426
0,241
6,85
3,2
19,9
12,1
8,3
56,3
56,294
0,009
0,005
6,47
3
19,8
12,7
8,9
51,9
52,057
-0,302
0,157
5,44
3
19,9
8,8
8,3
52,1
52,451
-0,675
0,351
7,87
3
19,8
10,4
7,4
53,6
53,814
-0,400
0,214
6,69
2,9
19,9
8,8
7,9
51,4
50,924
0,924
0,475
В общем случае исходя из полученных результатов по представленным
вариантам рассчитаем, среднюю оценку коэффициента регрессии с полным
набором факторов (табл. 3.14).
Таблица 3.14 – Коэффициенты регрессии
Исключенны
й показатель/
Массив
b1
b3
b4
b6
b7
b8
x1
–
14,646
2,272
-0,227
-2,248
11,751
x3
-2,759
–
7,247
1,328
-7,971
-16,330
x4
0,605
20,570
–
-0,400
-0,371
-4,350
x6
-0,468
12,725
3,024
–
-3,173
-12,420
x7
-1,218
14,296
1,938
0,818
–
-3,564
x8
-1,218
14,295
1,938
0,818
-3,564
–
Сумма
-5,058
76,532
16,419
2,337
-17,327
-24,913
Среднее
значение
-1,0116
15,3064
3,2838
0,4674
-3,4654
-4,9826
Отсюда непосредственно следует, что общее уравнение дегустационной оценки
имеет вид:
y
f x1 , x3 , x4 , x6 , x7 , x8
1,01x1 15,30 x3
y
3,28 x4
0,46 x6
3,46 x7
4.98 x8
9,59
В этом уравнении знак минуса соответствует отрицательному действию
факторов:
– массовая доля нелетучего осадка;
– масcаовая доля сахара;
– массовая доля титруемых кислот в расчете на яблочную кислоту. Это связано
с условием нормировки: сумма средних значений постоянна и равна 9.59.
53
Коэффициент детерминации по всем разработанным моделям не меньше 0,93 %.
Относительная погрешность не превосходит 1,2 % поэтому теоретическая
функция хорошо сглаживает экспериментальные данные.
В трех образцах набравших наибольшее количество баллов в ходе
дегустационной оценки, определяли содержание витаминов и микроэлементов.
Результаты представлены в таблице 3.15 [42, 49, 57, 61, 63].
Таблица 3.15 – Результаты исследований образцов сока
Показатель
Витамин А, мг/100мл
Витамин В1, мг/100мл
Витамин В2, мг/100мл
Витамин С, мг/100мл
Витамин РР, мг/100мл
Кальций, мг/100мл
Калий, мг/100мл
Железо, мг/100мл
Белки, мг/100мл
Жиры, мг/100мл
Углеводы, мг/100мл
Энергетическая ценность,
кКал/100 мл
Образец №1
0,131
0,287
0,603
7,15
0,103
4,12
88
0,30
0,12
0,1
12,5
50
Образец №2
0,098
0,336
0,621
6,98
0,115
4,23
115
0,41
0,10
0,12
15,1
61
Образец №3
0,111
0,315
0,592
7,22
0,11
4,06
87
0,35
0,11
0,1
11,0
44
Для создания условий без отходного производства, выжимки из
мелкоплодных яблок и дикорастущих ягод необходимо подвергнуть процессу
сушки. Было установлено что из 500 кг сырой массы получается 157 кг
сушеного отхода. Данный вид отхода может быть применен для добавления в
корма животных и домашних питомцев [71, 85, 134].
54
Выводы
1.
На основе физико-химического анализы сырья разработана рецептура
купажированных
яблочно-брусничного
и
яблочно
клюквенного
соков,
определено содержание биологически активных веществ.
2.
Содержание биологически активных веществ в натуральных сока из
местного растительного сырья превосходит в 1,5-2 раза показатели привозных
соков из других регионов.
3.
Разработанные
рецептуры
натуральных
купажированных
соков
соответствуют техническому регламенту на соковую продукцию из фруктов и
овощей ТР ТС 023/2011
55
Глава 4.
Разработка
технологии
получения
купажированных соков из мелкоплодных яблок и
дикорастущих ягод
4.1. Моделирование потоков сырья в технологической системе получения
сока из мелкоплодных яблок и дикорастущих ягод
При проектировании новой линии и составляющего его оборудования
решающим
фактором
является
прогрессивная
технология.
Выбранный
технологический процесс должен соответствовать требованиям машинной
технологии, главным из которых является возможность механизации основных
и вспомогательных технологических операций наиболее простыми способами,
такими как синхронизация операций на отдельных участках линии [1, 19, 62].
В ходе исследований существующих технологий, технологических схем
производства
сока
и
аналитического
обзора
патентно-информационной
литературы, была разработана новая технологическая схема получения
яблочно-ягодного сока, структура которой представлена информационнологической моделью (рис. 2.1) [9, 16, 17, 74, 78, 84, 88, 91, 105, 114].
56
Приемный лоток
PLR
0.99
Сортировка
(Инспекция)
SR
0.92
Барабанная моечная
машина
BMM
0.99
Мойка измельчитель
MJ
0.99
Ленточный пресс
LP
0.33
0.99
Погрузчик
PKR
Сушилка
SUR
0.67
Приемник накопитель
PNR
0.99
Накопитель
отстойник
(Сок ранетки)
NOR
0.93
Готовый продукт
G
0.99
Разлив Bag in Box
BB
0.97
Пастеризатор
P
0.99
Диаэратор
A
0.99
Отборник пробы
S
0.99
Накопительная емкость
купажа
NEK (p,q)
0.94
Накопитель
отстойник
(Сок ягоды)
NOY
0.99
0.99
Погрузчик
PKY
Сушилка
SUY
Приемник накопитель
PNY
0.55
Приемный лоток
PLY
0.99
Сортировка
(Инспекция)
SY
0.91
Мойка
M
0.98
Измельчитель
центробежного типа
JCT
0.99
0.44
Корзинчатый пресс
KP
Рисунок 4.1. Технологическая схема получения яблочно-ягодного сока; технологические параметры: p – кол-во фильтрационных
элементов, q – размер ячеек фильтрационных элементов
57
Информационно-логическая
модель
системы
включает
в
себя
структуру звеньев обозначенные прописными буквами Х, У, ... функции
Х(t), У(t) ... состояния звеньев Х, У, … в момент времени t час; начальные
состояния X(0), Y(0), …. звена Х в момент времени t час.; интенсивности
потоков массы сырья из звена Х в звено У, а так же входные потоки в
систему,
являющиеся
соответственно,
режимными
и
управляющими
параметрами системы [87].
Зададим интенсивность технологических процессов отражающие
потери, и экспериментальные оценки скорости обработки сырья:
58
Например,
означает, что потери сырья при переходе из
звена NOR (накопитель отстойник) в звено (NEK) накопительная емкость
купажа оценивается в 7%
Зададим входные потоки в технологическую систему с помощью
функций:
Например функция PLR(t) моделирует загрузку сырья из ранеток со
скоростью 1 т/час при возмущениях представленных отрезком ряда Фурье:
Аналогично функция загрузки сырья из ягод со скоростью 0,3 т/час
представленные отрезком:
59
4.1.1. Создание экспертно-аналитической модели технология и
купажирования сока
Предложенное математическое описание технологической схемы
получения яблочно-ягодного сока, основано на аппарате дифференциальных
уравнений Колмогорова А.Н., переходных процессов и состояния звеньев:
,
(2.1)
,
(2.2)
,
(2.3)
,
(2.4)
,
(2.5)
,
(2.6)
,
(2.7)
,
(2.8)
,
(2.9)
,
(2.10)
,
(2.11)
,
(2.12)
,
,
(2.13)
(2.14)
,
(2.15)
,
(2.16)
60
,
(2.17)
,
(2.18)
,
(2.19)
,
(2.20)
,
(2.21)
,
(2.22)
где p – кол-во фильтрационных элементов, q – размер ячеек
фильтрационных элементов (p=4, q=0.4 мм.)
Например, изменению состояния звена NOR (накопитель отстойник
яблочного сока) соответствует уравнению (2.6)
Далее, для постановки задачи Коши для системы дифференциальных
уравнений (2.1) – (2.21), заданы начальные состояния технологических
звеньев
SR(0)=0,
(2.1’)
BMM(0)=0,
(2.2’)
MJ(0)=0,
(2.3’)
LP(0)=0,
(2.4’)
PNR(0)=0,
(2.5’)
NOR(0)=0,
(2.6’)
SY(0)=0,
(2.7’)
M(0)=0,
(2.8’)
JST(0)=0,
(2.9’)
KP(0)=0,
(2.10’)
PNY(0)=0,
(2.11’)
NOY(0)=0,
(2.12’)
NEK(0,p,q)=0,
(2.13’)
S(0)=0,
(2.14’)
A(0)=0,
(2.15’)
61
P(0)=0,
(2.16’)
BB(0)=0,
(2.17’)
G(0)=0,
(2.18’)
SUR(0)=0,
(2.19’)
PKY(0)=0,
(2.20’)
SUY(0)=0,
(2.21’)
PKR(0)=0;
(2.22’)
Формулы
(2.1’)-(2.21’)
учитывает,
что
в
начальный
момент
функционирования технической системы в каждом звене был нулевой запас
сырья. Аналитическое решение задачи Коши (2.1) – (2.22) и (2.1’) – (2.22’)
найдено с помощью пакета MAPLE, тем самым определена динамика
состояний звеньев, которая показывает сколько обрабатывается тонн сырья в
момент времени t часов. Приведем расчеты динамики основных звеньев:
Сортировка ранеток
SR( t )
99
92
297
cos( t )
18464
1353002805
e
1286331488
6831
sin( t )
461600
99
cos( 2 t )
12116
2277
sin( 2 t )
605800
23 t
25
Барабанная моечная машина ранеток
BMM ( t )
1
1304721
cos( t )
91401416
17585271
sin( 2 t )
7542361450
1523313
sin( t )
2285035400
193286115
e
13981864
23 t
25
434907
cos( 2 t )
150847229
12662847248
e
986109601
99 t
100
Мойка измельчитель ранеток
MJ( t )
1
12184338573
cos( t )
1809839438216
2701243809
cos( 2 t )
7512342851429
313405469388
e
24652740025
Для
определения
337848438213
sin( t )
45245985955400
602911171071
sin( 2 t )
375617142571450
99 t
100
t
19135325385
e
97873048
1324062111793244922932
e
6806885016290654407
ассимпотического
поведения
23 t
25
99 t
100
технологической
системы с заданными марками машин разложим аналитическое решение в
ряд Тейлора с точностью до 6-го порядка
62
Сортировка яблок
SR( t )
99
t
100
1683 2
t
4000
12903 3
t
100000
46893 4
t
1250000
1078539 5
t
156250000
O( t 6 )
Барабанная моечная машина
BMM ( t )
2277 2
t
5000
17457 3
t
62500
4940331 4
t
50000000
661659009 5
t
25000000000
O( t 6 )
Мойка измельчитель
MJ( t )
75141 3
t
500000
21264903 4
t
200000000
4061596473 5
t
100000000000
O( t 6 )
Ленточный пресс
LP( t )
7438959 4
t
200000000
2849121297 5
t
100000000000
O( t 6 )
Сушилка
SUR( t )
245485647
t5
100000000000
O( t 6 )
Погрузчик
PKR( t ) O( t6 )
Приемник накопитель
PNR( t )
498410253
t5
100000000000
O( t 6 )
Накопитель отстойник (Сок ранетки)
NOR( t ) O( t6 )
Сортировка ягод
SY( t )
297
t
1000
11781 2
t
100000
357357 3
t
10000000
107594487 4
t
4000000000
Мойка
63
9791098317
t5
2000000000000
O( t 6 )
M( t )
27027 2
t
200000
399399 3
t
5000000
110801691 4
t
4000000000
4129932807 5
t
400000000000
O( t 6 )
Измельчитель центробежного типа
JST( t )
441441 3
t
10000000
121984863 4
t
4000000000
4587013431 5
t
400000000000
O( t 6 )
Корзинчатый пресс
KP ( t )
43702659 4
t
4000000000
8201532339
t5
1000000000000
O( t 6 )
Сушилка
SUY( t )
480729249
t5
400000000000
O( t 6 )
Погрузчик отжимок ягод
PKY( t ) O( t6 )
Приемник накопитель
PNY( t )
480729249
t5
500000000000
O( t 6 )
Для определения моментов выходных звеньев и технологической
системы в целом в стационарный режим функционирования найдем
численное решение задачи Коши для системы дифференциальных уравнений
Колмогорова методом Рунге-Кутты 4-го порядка. Выведем расчетные
значения с шагом в 3 часа.
Спустя 3 часа работы:
64
[t
3., A( t ) 0.00266346621269827282 , BB ( t ) 0.000196157271287706274 ,
BMM ( t ) 0.795768638513883576 , G( t ) 0.0000605325895331651804 ,
JST( t ) 0.165172583132313284 , KP ( t ) 0.0997140079538515468 ,
LP( t ) 0.341450325327152304 , M( t ) 0.235188199523063358 ,
MJ( t ) 0.568171676267954728 , NEK ( t ) 0.0241697924421763327 ,
NOR( t ) 0.0548300484872460970 , NOY( t ) 0.0105140824796197286 ,
P( t ) 0.000765540298333480634 , PKR ( t ) 0.0397781630508496214 ,
PKY ( t ) 0.0194618534712746178 , PNR( t ) 0.119439452306909220 ,
PNY( t ) 0.0229392032600656166 , S( t ) 0.00845854807821061310 ,
SR( t ) 1.01863170876513531 , SUR( t ) 0.0610285006947514849 ,
SUY( t ) 0.0297490822145349242 , SY( t ) 0.305692106285304522 ]
NOR( t )
0.0548300484872460970
Спустя 6 часов работы:
[t
6., A( t ) 0.113346932344028928 , BB ( t ) 0.0304581217991726078 ,
BMM ( t ) 0.963719745533222705 , G( t ) 0.0242436430671497602 ,
JST( t ) 0.278112501186950022 , KP ( t ) 0.249216974155228616 ,
LP( t ) 0.832029908273481667 , M( t ) 0.296350131111272952 ,
MJ( t ) 0.926336936255597098 , NEK ( t ) 0.299817716295131318 ,
NOR( t ) 0.380728068635276251 , NOY( t ) 0.0733474897203647836 ,
P( t ) 0.0620754026421159733 , PKR ( t ) 0.470177802655334043 ,
PKY ( t ) 0.230763459805086196 , PNR( t ) 0.472934964046333284 ,
PNY( t ) 0.0922985310592174535 , S( t ) 0.192482415792643996 ,
SR( t ) 1.04338192614365788 , SUR( t ) 0.248318084497528540 ,
SUY( t ) 0.122947675763305314 , SY( t ) 0.322913349081212719 ]
NOR( t )
0.380728068635276251
Спустя 9 часов работы:
[t
9., A( t ) 0.418411546171647442 , BB ( t ) 0.219818599491135942 ,
BMM ( t ) 1.01080752042281019 , G( t ) 0.348429382504522988 ,
JST( t ) 0.297388655198748520 , KP ( t ) 0.292138756488970364 ,
LP( t ) 0.963028555225519334 , M( t ) 0.302442039606251378 ,
MJ( t ) 0.996645949017599286 , NEK ( t ) 0.619663244125814304 ,
NOR( t ) 0.617234926882106572 , NOY( t ) 0.121437230471845625 ,
P( t ) 0.318531514887799072 , PKR ( t ) 1.28746935741634250 ,
PKY ( t ) 0.641131748224170073 , PNR( t ) 0.625765476393740584 ,
PNY( t ) 0.124780480918540368 , S( t ) 0.524270449851366282 ,
SR( t ) 1.08835673360014074 , SUR( t ) 0.333254586047890711 ,
SUY( t ) 0.168595899273841692 , SY( t ) 0.327048674055674448 ]
NOR( t )
0.617234926882106572
Спустя 12 часов работы:
65
[t
12. , A( t ) 0.663570248114719874 , BB ( t ) 0.502924299160633304 ,
BMM ( t ) 0.989067698381381866 , G( t ) 1.42723104301544845 ,
JST( t ) 0.299862569513920760 , KP ( t ) 0.299027010765892274 ,
LP( t ) 0.991691282254782203 , M( t ) 0.303678534120350840 ,
MJ( t ) 0.999198498108674560 , NEK ( t ) 0.759680200316227294 ,
NOR( t ) 0.697058733790215324 , NOY( t ) 0.136747684928534286 ,
P( t ) 0.600939608450011486 , PKR ( t ) 2.23776034310473993 ,
PKY ( t ) 1.11996062475123570 , PNR( t ) 0.667153207166334860 ,
PNY( t ) 0.132037955344818991 , S( t ) 0.720070628916828048 ,
SR( t ) 1.04768605746052778 , SUR( t ) 0.356928869050073760 ,
SUY( t ) 0.179299674087852440 , SY( t ) 0.326653946213584068 ]
NOR( t )
0.697058733790215324
Спустя 15 часов работы:
[t
15. , A( t ) 0.768284845730003552 , BB ( t ) 0.694767403718778210 ,
BMM ( t ) 1.01226015106684963 , G( t ) 3.23781489141426882 ,
JST( t ) 0.299894166852775310 , KP ( t ) 0.299923224624603300 ,
LP( t ) 0.985150343072900726 , M( t ) 0.302789650135491028 ,
MJ( t ) 1.00183852762343695 , NEK ( t ) 0.795432178920546296 ,
NOR( t ) 0.708732880422709210 , NOY( t ) 0.139866579688268600 ,
P( t ) 0.753126941448759912 , PKR ( t ) 3.21333871456959530 ,
PKY ( t ) 1.61259248195801086 , PNR( t ) 0.665773555286680474 ,
PNY( t ) 0.133179951323927875 , S( t ) 0.786296091681863874 ,
SR( t ) 1.09295493519984776 , SUR( t ) 0.356743728962596484 ,
SUY( t ) 0.181065163167931087 , SY( t ) 0.327008492411626050 ]
NOR( t )
0.708732880422709210
Спустя 18 часов работы:
[t
18. , A( t ) 0.795311035546997114 , BB ( t ) 0.773750932350329323 ,
BMM ( t ) 0.993755508153578937 , G( t ) 5.44025679749706192 ,
JST( t ) 0.299934339312971974 , KP ( t ) 0.299938691775992804 ,
LP( t ) 0.995576248668161524 , M( t ) 0.303540744695331543 ,
MJ( t ) 1.00270320419304326 , NEK ( t ) 0.801898157281543122 ,
NOR( t ) 0.714225016082855602 , NOY( t ) 0.140355121162596436 ,
P( t ) 0.803727306400895069 , PKR ( t ) 4.19263239133353948 ,
PKY ( t ) 2.10730396924068808 , PNR( t ) 0.673065590594849827 ,
PNY( t ) 0.133313785402847412 , S( t ) 0.799327443267301762 ,
SR( t ) 1.05166978723762194 , SUR( t ) 0.360559337026738258 ,
SUY( t ) 0.181286308192700807 , SY( t ) 0.328576511967135444 ]
NOR( t )
0.714225016082855602
Спустя 21 час работы:
66
[t
21. , A( t ) 0.802872266961582981 , BB ( t ) 0.796674646531289832 ,
BMM ( t ) 1.01055087720287529 , G( t ) 7.77932748149997800 ,
JST( t ) 0.300001283398095842 , KP ( t ) 0.300041055564314763 ,
LP( t ) 0.983796164835404663 , M( t ) 0.302647858536462200 ,
MJ( t ) 0.998767237575111654 , NEK ( t ) 0.803675674649199645 ,
NOR( t ) 0.711985263553252534 , NOY( t ) 0.140415781803408163 ,
P( t ) 0.817079116317538378 , PKR ( t ) 5.17341050493304788 ,
PKY ( t ) 2.60226748693786192 , PNR( t ) 0.666546828636528144 ,
PNY( t ) 0.133334180943479652 , S( t ) 0.803897096525676313 ,
SR( t ) 1.09710204995049110 , SUR( t ) 0.357261156433179794 ,
SUY( t ) 0.181318642735868951 , SY( t ) 0.325957004587519250 ]
NOR( t )
0.711985263553252534
Спустя 24 часа работы:
[t
24. , A( t ) 0.802442443263663319 , BB ( t ) 0.802295202720298528 ,
BMM ( t ) 0.998185504758125620 , G( t ) 10.1564351318964867 ,
JST( t ) 0.299840282628575370 , KP ( t ) 0.299969401053148176 ,
LP( t ) 0.996201323584268716 , M( t ) 0.303005889749221158 ,
MJ( t ) 1.00490914631431427 , NEK ( t ) 0.802649382922547616 ,
NOR( t ) 0.714001428972369734 , NOY( t ) 0.140426619711693484 ,
P( t ) 0.819211372142520044 , PKR ( t ) 6.15237564637039026 ,
PKY ( t ) 3.09726860105856970 , PNR( t ) 0.672861887923422719 ,
PNY( t ) 0.133336366892700397 , S( t ) 0.802224334122974669 ,
SR( t ) 1.05820567924532138 , SUR( t ) 0.360450782215606558 ,
SUY( t ) 0.181322569907513609 , SY( t ) 0.328426970640969262 ]
NOR( t )
0.714001428972369734
Представим сводные данные по динамике технологических звеньев (табл.
4.1)
Таблица 4.1 – Прогнозируемые значения функций состояния звеньев
Индекс
Звено
6
1,043
0,963
0,926
0,832
0,248
9
1,088
0,219
0,996
0,963
0,333
Время
12
15
1,047 1,092
0,989 1,012
0,99
1,001
0,991 0,985
0,356 0,356
18
1,051
0,993
1,002
0,995
0,360
21
1,097
1,010
0,998
0,983
0,357
24
1,058
0,998
1,004
0,996
0,360
SR
BMM
MJ
LP
SUR
Сортировка (Инспекция)
Барабанная моечная машина
Мойка-измельчитель
Ленточный пресс
Сушилка
3
1,018
0,795
0,568
0,341
0,061
PKR
Погрузчик
0,039
0,470
1,287
2,237
3,213
4,192
5,173
6,152
PNR
Приемник накопитель
0,119
0,472
0,625
0,667
0,665
0,673
0,666
0,672
NOR
Накопитель отстойник
0,054
0,380
0,617
0,697
0,708
0,714
0,711
0,714
SY
Сортировка (Инспекция)
0,305
0,322
0,327
0,326
0,327
0,328
0,325
0,328
M
JCT
Мойка
Измельчитель центробежного
типа
0,235
0,165
0,296
0,278
0,302
0,297
0,303
0,299
0,302
0,299
0,303
0,299
0,302
0,300
0,303
0,299
67
KP
SUY
PKY
PNY
NOY
NEK
S
A
P
BB
G
Корзинчатый пресс
Сушилка
Погрузчик
Приемник накопитель
Накопитель отстойник
Накопительная емкость купажа
Стерилизатор
Диаэратор
Пастеризатор
Разлив Bag in Box
Готовый продукт
Таким
образом,
0,099
0,029
0,019
0,022
0,010
0,024
0,008
0,002
0,000
0,000
0,000
0,249
0,122
0,230
0,092
0,073
0,299
0,192
0,113
0,062
0,030
0,024
0,292
0,168
0,641
0,124
0,121
0,619
0,524
0,418
0,318
0,219
0,348
вычислительного
0,299
0,197
1,119
0,132
0,136
0,759
0,720
0,663
0,600
0,502
1,427
0,299
0,181
1,612
0,133
0,139
0,795
0,768
0,768
0,753
0,694
3,237
эксперимента
0,299
0,181
2,107
0,133
0,140
0,801
0,799
0,795
0,803
0,773
5,440
с
0,300
0,181
2,602
0,133
0,140
0,803
0,803
0,802
0,817
0,796
7,779
0,299
0,181
3,097
0,133
0,140
0,802
0,802
0,802
0,819
0,802
10,156
моделью
определения составляющих звеньев системы с шагом в 3 часа, т.е. в моменты
времени 3, 6, 9, 12, 15, 18, 21, 24 часа было определено что все звенья вышли
в стационарный режим спустя 12 часов от начала работы (рис. 4.2 – 4.6).
68
т
Z*
час
Рисунок 4.2. Динамика состояния звеньев технологической системы до входа в
стационарный режим Z*
69
т
Z*
час
Рисунок 4.3. Динамика состояния звеньев NOR (–––), NOY (–––), NEK (–––), NEK (–––),
выраженная в массе перерабатываемого сырья на момент времени t, час
70
т
Z*
час
Рисунок 4.4. Зависимость показывающая выход звена LP (Ленточный пресс) в
стационарный режим спустя 12 часов
71
т
А
час
Рисунок 4.5. Зависимость показывающая выход звена KP (Корзинчатый пресс) в
стационарный режим спустя 12 часов
72
т
А
час
Рисунок 4.6. Зависимость показывающая переход звена NEK (Накопительная емкость
купажа) в стационарный режим спустя 19 часов, Z*–точка стабилизации
73
4.1.2. Определение теоретических моментов входа звеньев и
технологической системы в стационарный режим эксплуатации
Определим финальные состояния технологической системы, составив
систему
линейных
алгебраических
уравнений
соответствующих
не
тупиковым звеньям системы:
(2.1”)
,
(2.2”)
,
,
(2.3”)
,
(2.4”)
,
(2.5”)
(2.6”)
,
,
(2.7”)
,
(2.8”)
(2.9”)
,
(2.10”)
,
(2.11”)
,
(2.12”)
,
,
(2.13”)
(2.14”)
,
74
(2.15”)
,
(2.16”)
,
(2.17”)
,
(2.18”)
,
(2.19”)
,
(2.20”)
,
(2.21”)
,
(2.22”)
,
4.1.3. Определение режимных параметров процессов получения соков из
мелкоплодных яблок и дикорастущих ягод
Решив систему (2.1”)–(2,22”) в общем виде методом Жордана-Гауса
получили функции состояния, соответствующие стационарному режиму
(время соответствует точке Z*). Значение параметров соответствуют
стационарному режиму эксплуатации звеньев.
Сортировка яблок
SR( t )
PLRSR
PLR( t )
SRBMM
Барабанная моечная машина
BMM( t )
PLRSR
PLR( t )
BMMMJ
Мойка измельчитель
MJ( t )
PLRSR
PLR( t )
MJLP
75
Ленточный пресс
LP( t )
PLR( t )
PLRSR
LPPNR
Сушилка
SUR( t )
LPSUR
PLRSR
SURPKR
PLR( t )
LPPNR
Приемник накопитель
PNR( t )
PLRSR
PLR( t )
PNRNOR
Накопитель отстойник (Сок ранетки)
NOR( t )
PLRSR
PLR( t )
NORNEK
Сортировка ягод
SY( t )
PLY( t )
PLYSY
SYM
Мойка
M( t )
PLY( t )
PLYSY
MJST
Измельчитель центробежного типа
JST( t )
PLYSY
PLY( t )
JSTKP
Корзинчатый пресс
KP ( t )
PLYSY
PLY( t )
KPPNY
Сушилка
SUY( t )
KPSUY
PLYSY
SUYPKY
76
PLY( t )
KPPNY
Приемник накопитель
PLYSY
PNY( t )
PLY( t )
PNYNOY
Накопитель отстойник (Сок ягоды)
PLYSY
NOY( t )
PLY( t )
NOYNEK
Накопительная емкость купажа с учетом p и q
NEK( t )
PLRSR
PLR( t )
PLYSY
PLY( t )
NEKS
Отборник пробы
S( t )
PLRSR
PLR( t )
PLYSY
PLY( t )
SA
Диаэратор
A( t )
PLRSR
PLR( t )
PLYSY
PLY( t )
AP
Пастеризатор
P( t )
PLRSR
PLR( t )
PLYSY
PLY( t )
PBB
Разлив Bag in Box
BB ( t )
PLRSR
PLR( t )
PLYSY
PLY( t )
BBG
В частности при подстановке в формулы числовых значений режимных
и управляющих параметров соответствующих выбранным маркам машин и
аппаратов получаем численные оценки режимных параметров с учетом
возмущающих факторов производства.
77
Сортировка яблок
SR( t )
1.076086957
0.03228260870 sin( t )
0.02152173913 sin( 2. t )
Барабанная моечная машина
BMM ( t )
1.
0.03000000000 sin( t )
0.02000000000 sin( 2. t )
Мойка измельчитель
MJ( t )
1.
0.03000000000 sin( t )
0.02000000000 sin( 2. t )
Ленточный пресс
LP( t )
1.477611940
0.04432835821 sin( t )
0.02955223881 sin( 2. t )
Сушилка
SUR( t )
0.5358372970
0.01607511891 sin( t )
0.01071674594 sin( 2. t )
Приемник накопитель
PNR( t )
1.
0.03000000000 sin( t )
0.02000000000 sin( 2. t )
Накопитель отстойник (Сок ранетки)
NOR( t )
1.064516129
0.03193548387 sin( t )
0.02129032258 sin( 2. t )
Сортировка ягод
SY( t )
0.3263736264
0.005439560440 sin( 3. t )
0.005439560440 sin( 4. t )
0.3030612245
0.005051020408 sin( 3. t )
0.005051020408 sin( 4. t )
Мойка
M( t )
Измельчитель центробежного типа
JST( t )
0.3000000000
0.005000000000 sin( 3. t )
0.005000000000 sin( 4. t )
Корзинчатый пресс
KP ( t )
0.6750000000
0.01125000000 sin( 3. t )
0.01125000000 sin( 4. t )
0.4079670330
0.006799450549 sin( 3. t )
0.006799450549 sin( 4. t )
0.005000000000 sin( 3. t )
0.005000000000 sin( 4. t )
Сушилка
SUY( t )
Приемник накопитель
PNY( t )
0.3000000000
78
Накопитель отстойник (Сок ягоды)
NOY( t )
0.3159574468
0.005265957447 sin( 3. t )
0.005265957447 sin( 4. t )
Накопительная емкость купажа
NEK( t ) 1.300000000 0.03000000000 sin( t ) 0.02000000000 sin( 2. t )
0.005000000000 sin( 3. t ) 0.005000000000 sin( 4. t )
Отборник пробы
S( t )
1.300000000 0.03000000000 sin( t ) 0.02000000000 sin( 2. t )
0.005000000000 sin( 3. t ) 0.005000000000 sin( 4. t )
Диаэратор
A( t )
1.300000000 0.03000000000 sin( t ) 0.02000000000 sin( 2. t )
0.005000000000 sin( 3. t ) 0.005000000000 sin( 4. t )
Пастеризатор
P( t )
1.326804124 0.03061855670 sin( t ) 0.02041237113 sin( 2. t )
0.005103092784 sin( 3. t ) 0.005103092784 sin( 4. t )
Разлив Bag in Box
BB ( t )
1.300000000 0.03000000000 sin( t ) 0.02000000000 sin( 2. t )
0.005000000000 sin( 3. t ) 0.005000000000 sin( 4. t )
Готовый продукт
G( t )
G
0.99 ( 1.300000000
0.005000000000 sin( 3. t )
0.03000000000 sin( t )
0.02000000000 sin( 2. t )
0.005000000000 sin( 4. t ) ) t
79
тонн
G(t)
У1
М1
y=
У0
М0
t0
t1
t, час
Рисунок 4.7. Определение скорости приращения производства: касательная к графику
функции G(t) 1,28t
На технологическую схему получения яблочно-ягодного сока, было
получено свидетельство программы для ЭВМ №2014617374 «Моделирование
потоков сырья в технологической системе получения сока из мелкоплодных
яблок и дикорастущих ягод» [102].
80
4.2. Проектирование технологической системы получения
купажированных соков из мелкоплодных яблок и ягод брусники и
клюквы
Исходя из спрогнозированных значений технологических и режимных
параметров произведен подбор машин и оборудования (табл. 4.2) (рис. 4.8),
необходимого для создания технологической системы получения сока в
условиях реального производства ООО «АРТА» [123].
Таблица 4.2 – Варианты оборудования для переработки плодов на сок для линии
Индек Звено
с
SR
Сортировка
(Инспекция)
1
Ленточный
конвейер
(транспортер
) "ЛКТ
Марка машины
2
3
Желобчатый
Ленточный
ленточный
универсальный
конвейер
конвейер "ЛУК"
(транспортер)
"ЖЛК"
BMM
Барабанная
моечная
машина
Барабанная Барабанная
моечная машина
моечная
машина А9- BD800/1250
КМ-2
MJ
Мойкаизмельчител
ь
Ленточный
пресс
WA
Voran
EBP350
VORAN
EBP500 VORAN
EBP650
VORAN
SY
Сортировка
(Инспекция)
Ленточный
конвейер
(транспортер
) "ЛКТ
Ленточный
универсальный
конвейер "ЛУК"
Желобчатый
ленточный
конвейер
(транспортер)
"ЖЛК"
M
Мойка
Барабанная
Линейная
моечная
моечная машина
машина А9КМ-2
JCT
Измельчител
ь
RM 1,5
центробежно
го типа
Корзинчатый
60 К
пресс
LP
KP
LC WAR65 Voran
Вибрационная
Барабанн
машина ММКВ- ая
2000
щеточномоечная
машина
BJ 6-2000
SA Voran
EBP1200
VORAN
Вибрационная
Лопастна
машина ММКВ- я моечная
2000
машина
А9КЛА/1
RM 2,2
RM 5,5
60 K RM1,5
100 К
81
4
100K
RM1,5
SUY
SUR
Сушилка
NOY
NOR
Приемник
накопитель
S
A
P
BB
Сушильная
камера HJ-9
барабанного
типа.
Накопительн
ая емкость
65л
Отборник
Отборник
пробы
пробы
Диаэратор
Деаэратор
DV-5000
Пастеризатор Пастеризато
р
электрически
й
PA300Е
(РА300ЕА)
Разлив Bag in MBF500
Box
Сушильная камера Сушильная
HJ-4
–
2-х камера HJ-4 – 3байпасная с 2-я х импульсная с
печами.
1-й печью.
Накопительная
емкость 100л
Накопительная
емкость 150л
Деаэратор
DV2000
Пастеризатор
Пастеризатор
пластинчатый PA пластинчатый
500 oil EL
на
газе
PA500Gas
(РА1000Gas)
MBF750
MBF1500
* Выделено выбранное оборудование
Принцип подбора оборудования заключался и зависел от нескольких
параметров:
объема
перерабатываемого
сырья;
конструкторской
составляющей, габаритов и массы [58, 66].
4
1
3
6
5
2
7
9
18
19
20
8
17
21
22
10
13
14
12
16
11
15
6
7
Рисунок 4.8. Спроектированная технологическая схема получения сока: 1 приемный лоток для яблок; 2 – ленточный унив. конвейер «ЛУК»; 3 – барабанная моечная
машина А9-КМ-2; 4 – мойка-измельчитель WA LC Voran; 5 - ленточный пресс EBP650
VORAN; 6 - сушильная камера HJ-9 барабанного типа; 7 – погрузчик; 8 – приемник
накопитель ябл. сока; 9 – накопитель отстойник сока; 10 – приемный лоток для ягод; 11 82
транспортер "ЖЛК"; 12 - линейная моечная машина; 13 - Измельчитель центробежного
типа RM 2,2; 14 - корзинчатый пресс 100К; 15 - приемник накопитель ягод. сока; 16 –
накопитель отстойник сока ягод; 17 – накопитель-отстойник купажа; 18 – отборник пробы
STH-5000; 19 – диаэратор DV-2000; 20 - пастеризатор пластинчатый на газе PA500Gas; 21
- Разлив Bag in Box MBF1500; 22 – готовый продукт.
Линия работает следующим образом, сырье (яблоки) поступает в
приемный лоток 1, далее по ленточному конвейеру 2 сырье поступает в
барабанную моечную машину 3. В линии расположены по два узла мойки,
сделано это с целью того, чтобы предотвратить попадание плодов
находящихся в загрязненном состоянии, которые перед сбором могли
находиться на земле, либо транспортироваться в плохих условиях. Из
барабанной моечной машины сырье поступает в мойку измельчитель 4, где
проходит второй этап мойки, и измельчается. Измельченная масса поступает
непосредственно из измельчителя в ленточный пресс 5, в ходе которого
масса разделяется на две фракции, это отжатый сок и жмых. Жмых
отправляют в сушильную машину 6, в которой происходит формирование
сырья для использования в кормовой отрасли сельского хозяйства в качестве
добавки к корму скота. Отжатый сок поступает в приемник накопитель
яблочного сока 8, откуда посредством насосной установки перекачивается в
накопитель отстойник 9.
Сырье (ягоды) поступает в приемный лоток 10, далее на транспортер
11, далее поступает в барабанную моечную машину 12. Из барабанной
моечной машины сырье поступает в измельчитель центробежного типа 13,
где проходит его измельчение. Полученная масса поступает из измельчителя
в корзинчатый пресс 14, в ходе которого масса отжимается. Жмых ягод, так
же как и жмых яблок, отправляют в сушильную машину 6 [41, 64, 76], для
использования в кормовой отрасли. Отжатый сок поступает в приемник
накопитель 15 ягодного сока, откуда насосом поступает в накопитель
отстойник сока ягод 16.
83
Вся
технологическая
линия
в
целом
снабжена
датчиками
регулирующими параметры подачи сырья из одного узла в другой
Из накопителя отстойника сока 9 и 16 поступает в накопительотстойник купажа 17, где происходит образование купажа сока с
добавлением необходимых компонентов. Далее купаж поступает в отборник,
где происходит отбор пробы, для проведения физико-химической и
органолептической оценки. Затем купаж поступает в диаэратор, который
установлен на раме и в котором происходит удаление частиц воздуха из
купажа для более длительного хранения.
После чего купаж поступает в пастеризатор пластинчатого типа, в
котором
в
систему
с
расширительным
резервуаром
заполняется
теплоноситель (вода), подключается газ, подается сок через центробежный
насос,
установленный
на
раме,
задается
температура
пастеризации.
Пастеризационная установка работает в диапазоне температур +5-85 0С. Для
пастеризации сока используемая температура пастеризации 80
0
С. При
достижении заданной температуры открывается клапан подающий сок на
розлив системы Bag in Box. При падении температуры на 10С, клапан
закрывается и отправляет сок на дополнительный нагрев до достижения
заданной температуры. В системе разлива Bag in Box, на панели управления
задается объем для розлива в бутылки, в держатель горловины фиксируется
бутылка, опускается затвор с трубкой, включается кнопка старт, и
происходит розлив до заданного значения объема. Далее отводится затвор с
трубкой, накручивается крышка и перемещается в коробку. Розлив
производится в бутылки объемом 1 литр, так же для системы Bag in Box
существуют насадки для заполнения сразу нескольких бутылок.
Представленная технологическая линия позволяет улучшить процесс
получения
сока
с
помощью
системы
подбирающих режимные параметры [128].
84
датчиков,
регулирующих
и
4.3. Испытания проектируемого накопителя отстойника с функцией
фильтрации при получении сока из мелкоплодных яблок и
дикорастущих ягод
На торговые прилавки за частую поступают натуральные соки, соки с
мякотью. Соки с мякотью в отличие от осветленных и не осветленных соков,
содержат тонкоизмельченные частицы мякоти, в которых содержатся
питательные и биологически активные вещества. По составу эти соки ближе
к сырью, из которого они изготовлены, в следствии чего имеют большую
пищевую ценность по сравнению с соками осветленными, полученными из
аналогичного сырья.
Обсемененность мезги имеет еще более важное значение, чем в
осветленных соках. Более сильное размножение микроорганизмов приводит
к тому, что обычный режим пастеризации не даст необходимого эффекта, что
приводит
к
порче
продукта.
Кроме
того,
микроорганизмы
лучше
размножаются в соках с мякотью, чем в осветленных соках. При
изготовлении соков с мякотью существует риск накопления остатков
продуктов и возникновения в малодоступных местах очагов инфекции,
распространяющих возбудителей порчи [113].
Было выявлено что сок полученный из свежих плодов не находящихся
на долгом хранении, содержал наименьшее количество взвесей, в следствии
чего быстрей осветлялся.
В ходе экспериментов по получению купажа сока было выявлено, что
при пастеризации сок разделяется на две фракции жидкую (сок) и
дисперсную
(растительные
ткани).
При
отстаивании
пастеризации растительные ткани всплывают вверх (рис. 4.9).
85
до
процесса
Рисунок 4.9. Купаж сока Аленушка/Воспитанница/Брусника
Высокая доля мякоти, существенно замедляет процесс гибели
микроорганизмов [132].
Данный
купаж
был
получен
без
применения
каких
либо
фильтрационных элементов при способе консервирования пастеризацией.
Техническим решением для отделения большего количества осадка
может являться сепаратор, задачей которого является разделении вещества
под
действием
центробежной
силы,
развивающейся
внутри
быстровращающегося барабана, на выходе получается осветленный сок.
Недостатком
данного
оборудования
является
сильное
механическое
воздействие на сок в ходе разделения фракций (ягодная взвесь), что приводит
к уменьшению числа витаминов и микроэлементов в готовом продукте [83].
Сырьем для производства сока, являлись мелкоплодные яблоки и ягоды
брусники и клюквы, ценность которых заключается в высоком содержании
витаминов и минеральных веществ в мякоти плодов.
Поэтому в исследование входило отделение ягодных взвесей, для
получения сока с высокими органолептическими свойствами.
86
Задача
по
разделению
фракций
с
помощью
внесения
в
технологическую систему модернизаций связанных с оборудованием
накопителя отстойника (рис. 4.10, 4.11, 4.12).
3
7
6
5
2
4
1
8
9
10
11
Рисунок 4.10. Установка фильтрования емкости накопителя отстойника
14
13
12
11
Рисунок 4.11. Система фильтрации накопителя отстойника
87
15
16
17
18
Рисунок 4.12. Накопитель отстойник (главный вид в разрезе)
В емкость 1, объемом V=200 л через крышку 2 начинают добавлять
компоненты входящие в состав купажа (Сок ранеток, сок ягоды, сахар
растворенный
в
воде
и
аскорбиновую
кислоту).
Все
компоненты
просеиваются через сетку 16 размером ячеек 2 мм с целью исключения
попадания в емкость крупных частиц.
При наполнении емкости объема в 100 литров включатся вертикальная
лопастная мешалка 3 и отключается. Мешалка вертикальная лопастная
предназначена для перемешивания жидких неоднородных систем, получения
однородных растворов, поддержания твердых частиц во взвешенном
состоянии, состоящая из редуктора, который крепиться на верхней части
емкости за одно с электродвигателем, вала 17 и 4-х лопастного винта 18.
Таблица 4.3 – Технические характеристики мешалки вертикальной лопастной
Мощность
кВт/час
Высота вала
УПМ, мм
Диаметр
УПМ, мм
Высота
лопастей, мм
Число
оборотов,
об/мин
0,37
800
400
40
70
Объѐм
полимерной
емкости (для
справки), м3
0,50
Подходит для перемешивания жидких сред с pH 5..9. Класс защиты:
IP55. Исполнение привода: мотор-редуктор, состоящий из электродвигателя
88
и редуктора мешалку можно включать как при наполнении емкости до
определенного объема, так и при начале компоновки купажа.
После того как купаж будет готов, включатся насос дозатор, который
предназначен для точного формирования заданной дозы и подсчета
пройденного через расходомер-счетчик.
Таблица 4.4 – Технические характеристики насоса дозатора
Наименование параметра
Значение параметра
Максимальный предел дозирования, л
999,9
Минимальная доза, л
1
Предел относительной погрешности дозирования, %
1
Максимальная температура рабочей жидкости, 0С
80
Условный проход трубы дозатора Ду, мм
25
Напряжение питания, В
220
По трубопроводу 4 сок поступает в емкость 5. Аналогично процесс
протекает в емкости 6 и 7. В ходе отстаивания осадок всплывает на самый
верх емкости. После выдержки по времени открывается вентиль 12 и сок
поступает в фильтр 11. Фильтр имеет цилиндрическую форму и имеет
возможность состоять из нескольких фильтрационных элементов, в
зависимости от необходимой степени фильтрации. В ходе опыта было
создано 6 вариантов компоновки фильтра.
Таблица 4.5 – Результаты опытов на испытания компоновки фильтра
№ опыта
Кол-во сеток
Размер ячеек, мм
1
4
0,4
2
5
0,8
3
3
0,6
4
1
0,5
5
2
0,1
6
6
0,9
89
Наружная сетка во всех вариантах была выполнена из металлического
материала нержавеющая сталь 12*18н10т ГОСТ 3826-82 (рис. 4.13 )
Рисунок 4.13. Сетка тканная с квадратными ячейками
Остальные слои подбирались, в зависимости от компоновки фильтра.
фильтрационный материал был различных видов, были применены
сотканные синтетические моноволоконные материалы (рис. 4.14-4.18)
Рисунок 4.14. SEFAR TETEX MONO
Используется для максимальной пропускной способности и
оптимальных очистительных свойств. Технологии SEFAR по созданию
тканей разрабатывались с целью объединения свойства удержания
мельчайших частиц и максимальной пропускной способности. Специальная
обработка поверхности ткани обеспечивает хороший сход остатка и лѐгкое
очищение.
90
Рисунок 4.15. SEFAR TETEX DLW HD
Рисунок 4.16. SEFAR TETEX DLW Classic
Рисунок 4.17. SEFAR NYTAL PA-GG
Рисунок 4.18. SEFAR NYTAL PA-MF
91
Ткани линии SEFAR NYTAL PA (на основе полиамида) и PET (на
основе полиэстера) производят из волокон, содержащих только те вещества,
которые признаны безопасными для использования в контакте с пищевыми
продуктами.
Отфильтрованный сок перекачивается по трубопроводу 13 через насос
14 и поступает на выходную трубу 15.
Планирование эксперимента при компановке фильтров в накопителе
отстойнике
Для подбора фильтрационных элементов проведена дегустационная
оценка (см. гл. 4) с выявлением лучших образов купажа сока (рис. 4.19)
Кол-во
фильтрационных
элементов/размер
ячейки
Образец сока
Массовая доля
осадка
Рисунок 4.19. Схема подбора компоновки фильтрационной установки накопителя
отстойника
Данные 3 образца были подробно разобраны с учетом экспериментов
по компоновке фильтров в накопителе отстойнике. Было проведено 6 опытов
и получены следующие данные по содержанию массовой доли осадка в сока
на 1 литр продукта (табл. 4.6)
Таблица 4.6 – Результат исследований на содержание массовой доли осадка
№ опыта
1
2
3
4
5
6
Образец № 1
57,9
85,1
81,2
68,1
88,6
87,1
Образец № 2
68,5
91,6
87,7
75,3
105,3
93,1
Образец № 3
78,7
95,6
89,1
85,3
112,1
101,3
Методика определения оптимальной конструкции системы фильтрации
накопителя отстойника определялась с помощью пакета DataFit.
92
Образец № 1
b0=127,1507944; b1=-1,303960396; b2=-450,8407591; b3=950,1010246; b4=545,5205695 – коэффициенты регрессии
Рисунок 4.20. зависимость влияния системы фильтрации на остаток осадка после
обработки установкой образца №1
абсолютная погрешность составляет 4,26 %, относительная погрешность
5,24%.
Таблица 4.7 – Анализ погрешностей определения режимных параметров отделения осадка
№
опыт
а
1
2
3
4
5
6
Кол-во
сеток
Размер
ячейки, мм
4
5
3
1
2
6
0,4
0,8
0,6
0,5
0,1
0,9
Массовая
доля осадка,
мг/л
57,9
85,1
81,2
68,1
88,6
87,1
Вычисленная
массовая доля
осадка, мг/л
58,70149666
88,71650933
76,93838361
69,76163942
88,41428736
85,46768363
Относительная
погрешность
Абсолютная
погрешность
-1,384277481
-4,249717186
5,248296052
-2,439999148
0,209607947
1,874071609
0,8014966613
3,616509325
4,261616394
1,66163942
0,185712641
1,632316371
Коэффициент детерминации зависимости равен R2=95,1%,
Образец №2
b0=106,0973218; b1= 16,67760259; b2= -3,664341253; b3= -221,6293737;
b4=268,8423326 – коэффициенты регрессии
93
Рисунок 4.21. зависимость влияния системы фильтрации на остаток осадка после
обработки установкой образца №2
абсолютная погрешность составляет 1,03 %, относительная погрешность
0,84%, максимальное отклонение не превосходит 0,74.
Таблица 4.8 – Анализ погрешностей определения режимных параметров отделения осадка
№
опыт
а
Кол-во сеток Размер
ячейки, мм
Вычисленная
массовая доля
осадка, мг/л
Относительная
погрешность ,
%
Абсолютная
погрешность ,
%
0,4
Массовая
доля
осадка,
мг/л
68,5
1
4
68,5412959
-0,06028598004
0,04129589633
2
3
4
5
6
5
3
1
2
6
0,8
0,6
0,5
0,1
0,9
91,6
87,7
75,3
105,3
93,1
92,63239741
86,95667387
75,50647948
105,3206479
92,5425054
-1,127071406
0,8475782599
-0,274209139
-0,01960868772
0,598812675
1,032397408
0,7433261339
0,2064794816
0,02064794816
0,5574946004
Коэффициент детерминации зависимости равен R2=99,77%
Образец №3
94
b0=100,4403603; b1= 39,30503981; b2=-28,26311432; b3=53,86170561;
b4=23,21902856 – коэффициенты регрессии
Рисунок 4.22. зависимость влияния системы фильтрации на остаток осадка после
обработки установкой образца №5
абсолютная погрешность составляет 0,7 %, относительная погрешность
0,17%.
Таблица 4.9 – Анализ погрешностей определения режимных параметров отделения осадка
№
опыт
а
Кол-во
сеток
Размер
ячейки, мм
Массовая
доля осадка,
мг/л
Вычисленна
я массовая
доля осадка,
мг/л
Относительна
я
погрешность
Абсолютная
погрешность
1
4
0,4
78,7
78,64162807
0,074170178
0,05837193008
2
3
4
5
6
5
3
1
2
6
0,8
0,6
0,5
0,1
0,9
95,6
89,1
85,3
112,1
101,3
96,30809753
88,94659357
85,30384865
112,1108648
100,7889674
-0,7406877975
0,1721733241
-0,00451189785
-0,00969208101
0,504474476
0,7080975344
0,1534064318
0,003848648868
0,01086482281
0,5110326442
Коэффициент детерминации зависимости равен R2=99,88%
Рассмотренные
результаты
исследований
по
определению
оптимальных вариантов модернизации емкости накопителя дает основание
полагать что оптимальным режимным параметром по отделению осадка
является накопление отстаиваемой жидкости выдержки в течении 15 минут в
емкости, прогонки сока через фильтр состоящий из 4 секций с размером
95
ячеек 0,4 мм: 1- металлическая тканная; 2 - SEFAR NYTAL PA-MF; 3 SEFAR TETEX DLW HD; 4 - SEFAR TETEX MONO.
Экспериментальная проверка теоретических показателей выхода
сока.
Экспериментально, путем составления линии в масштабе 1:1000 были
получены и измерены составляющие точки экспериментальной кривой,
которая была наложена для сравнения на теоретическую (рис. 4.23).
Экспериментальная кривая
G(t)
т
E4
E3
E1
E1
час
Рисунок 4.23. Зависимость теоретической от экспериментальной кривой выхода готового
продукта
Для нахождения наибольшего отклонения были
касательные от времени, результаты отображены в таблице 4.10
96
проведены
Таблица 4.10. Результаты получения наибольшего отклонения
t
18
22
25
29
E=ϕ(t)-G(t)
ϕ(t)-G(t)/G(t),%
8
8.5
0.5
6%
13
12.4
-0.6
4%
16.9
17.4
0.5
3%
21.9
21.5
0.4
2%
Е – разность между практической и теоретической кривой.
G(t)
ϕ(t)
Из рисунка 4.23 и таблицы 4.10 следует, что наибольшее отклонение
экспериментальной кривой, от теоретической не превышает 6%
Выводы
3.1
На
основе
математического
теоретических
моделирования
исследований
произведен
подбор
с
использованием
технологического
оборудования в соответствии с заявленными требованиями для получения
готового продукта.
3.2
Вычислительный эксперимент и производственные испытания
показали, что линия стабилизируется по всем звеньям, через 12 часов
эксплуатации от начала функционирования.
3.3
Разработана конструкция накопителя-отстойника, позволяющая
получать готовый продукт с заданным органолептическими и физикохимическими показателями качествами за счет установленной системы
фильтрации в отстойнике накопителе. Подобрана структура системы
фильтрации, которая была смоделирована с помощью программного пакета
DataFit.
97
Глава 5.
Технико-экономические
натуральных
соков
показатели
из
производства
мелкоплодных
яблок
и
дикорастущих ягод
5.1. Экономическая оценка предложенной технологии получения
купажей яблочно-брусничного, яблочно-клюквенного соков.
В работе представлена принципиальная схема производства купажей
сока. На основании ее произведен расчет основных экономических
показателей.
Расчет плана производства и реализации продукции приведен в
таблице 5.1.
Таблица 5.1 – План производства и реализации продукции за 1 год
Наименование
Валовой
Цена за 1 л,
продукции
выпуск, л
руб.
Стоимость
реализованн
НДС, руб.
ой
продукции
Яблочно
460 000
80
36 800 000
5 613 559
460 000
90
41 400 000
6 315 254
брусничный сок
Яблочноклюквенный сок
Для обоснования плана производства производственной мощностью
необходимо рассчитать баланс рабочего времени оборудования, который
приведен в таблице 5.2.
Таблица 5.2 – Баланс рабочего времени оборудования
Вид производства непрерывный
Показатель
дни
98
часы
1 Эффективный фонд времени
92
2208
2 Выходные и праздничные
0
0
Планирование амортизационных отчислений
Для
расчета
амортизационных
отчислений
проводится
вспомогательный
расчет:
расчет
стоимости
технологического
оборудования, который приведен в таблице 5.3.
Транспортные расходы и монтаж оборудования составляет 10% от
стоимости технологического оборудования.
Таблица 5.3 – Расчет стоимости технологического оборудования
Стоимость
Наименование
Кол-во
Оптовая цена,
единиц, шт.
руб.
учетом
транспортных
расходов
монтажа, руб.
1 Приемный лоток
2
30000
66000
2 Сортировка SR
1
100000
110000
3 Барабанная моечная машина
1
250000
275000
4 Мойка-измельчитель
1
1000000
1100000
5 Ленточный пресс
1
750000
825000
6 Сушилка
2
80000
176000
7 Погрузчик
2
10000
22000
8 Приемник-накопитель
2
20000
44000
9 Накопитель-отстойник
2
40000
88000
10 Накопитель-отстойник купажа
1
250000
275000
11 Отборник пробы
1
30000
33000
12 Диаэратор
1
400000
440000
13 Пастеризатор
1
700000
770000
14 Разлив
1
500000
550000
15 Корзинчатый пресс
1
300000
330000
1
600000
660000
1
100000
110000
16 Измельчитель центро-бежного
типа
17 Мойка
99
с
и
18 Сортировка SY
1
80000
88000
Итого
5962000
Расчет амортизационных отчислений приведен в таблице 5.4.
Таблица В.4 – Расчет амортизационных отчислений
Группа фондов
1 Машины и оборудование
Стоимость,
руб.
5962000
Норма
Сумма
амортизации,
амортизационных
%
отчислений, руб.
14,29
1013946
Планирование расходов и платежей
В расчет себестоимости товарной продукции входят различные
параметры: расчет стоимости материальных затрат на производство,
списочной численности рабочих и многое другое. Расчет стоимости
материальных затрат на производство приведен в таблице 5.5. Баланс
рабочего времени приведен в таблице 5.6. Расчет годового фонда
заработной платы специалистов и рабочих приведен в таблице В.7.
Таблица 5.5 – Расчет стоимости материальных затрат
Расход
Вид материальных затрат
на
1
Стоимость, руб.
тоннуна весь выпуск За
продукции
1
кг на
сырья
выпуск
1 Сырье и основные материалы:
–ранетка, кг
1000
920000
20
18400000
–брусника, кг
187,5
86250
100
8625000
-клюква, кг
135
62100
130
8383500
35408500
Итого
100
весь
Таблица 5.6 – Баланс рабочего времени одного рабочего в год
Посменный график (8-часовой рабочий
Показатель
день)
1 Календарный фонд времени, дни
365
3 Производственный общий фонд времени,
дни
92
5 Фонд эффективного времени, дни
46
6 Номинальная продолжительность рабочего
дня, ч
8
7 Фонд эффективного времени, ч
368
101
1Руководители:
- директор
руб.
руб.
%
Годовой фонд зарплаты,
%
зарплаты, %
тарифному фонду,
Районное регулирование
к
руб.
Доплаты
Итого тарифный фонд,
заработной платы, руб.
фонд
Тарифный
ставка, руб.
тарифная
Часовая
Эффективный фонд, ч
Категория рабочих
Численность, чел.
Таблица 5.7 – Расчет годового фонда заработной платы рабочих
1
520
144,23
75000
10
7500
82500
16500
99000
6
368
150
55200
10
5520
364320
72864
437184
2
368
150
55200
10
5520
121440
24288
145728
1
72
120
8640
10
864
9504
1900,8
11404,8
10
1328
194040
10
19404
577764
115553
693317
2 Основные рабочие:
– технолог
– грузчик
3
Вспомогательные
рабочие:
–
работник
Итого
технический
102
Смета цеховых расходов приведена в таблице 5.8.
Таблица 5.8 – Смета цеховых расходов
Сумма расходов,
Статья расходов
руб.
1
Примечание
2
3
– зарплата основных рабочих
582 912
из таблицы В.9
– зарплата вспомогательных рабочих
11 404,8
из таблицы В.9
1 Содержание цехового персонала
– отчисления на социальные нужды
178 295
2 Содержание зданий и сооружений цеха
100 000
3 Амортизация зданий и сооружений
1 013 946
цеха
5 Расходы на тару и упаковку
Итого по смете
30 % от фонда заработной
платы
аренда помещений
из таблицы В.4
9 200 000
11 086 557,8
Расчет себестоимости товарной продукции представлен в таблице В.9.
Таблица 5.9 – Калькуляция себестоимости товарной продукции
Статья расходов
Сумма расходов на весь
Примечание
выпуск, руб.
1 Сырье и основные материалы
35 408 500
из таблицы В.5
2 Вспомогательные материалы
– вода, т
3030
3 Электроэнергия на технологические
нужды, кВт/ч
30 000
4 Заработная плата АУП
99 000
из таблицы В.9
5 Отчисления на социальные нужды
29 700
30% от зарплаты
6 Цеховые расходы
11 086 557,8
из таблицы В.11
Итого
производственная
себестоимость
46656787,8
Планирование прибыли
103
Расчет прибыли от реализации, чистой прибыли и рентабельности
производства приведены соответственно в таблицах 5.10, 5.11 и 5.12.
Таблица 5.10 – Прибыль от реализации
Реализованная продукция
Наименование
продукции
по полной себестоимости,
руб.
по оптовым ценам,
руб.
Сок №1
Прибыль, руб.с
учетом НДС
36 800 000
46656787,8
31 543 212
Сок №2
41 400 000
Таблица 5.11 – Расчет чистой прибыли
Показатель
Величина, руб.
1 Прибыль от реализации
31 543 212
2 Налог на добавленную стоимость
11 928 814
3 Налог на прибыль
9 123 842
4 Чистая прибыль
10 490 556
Таблица 5.12 – Основные технико-экономические показатели производства
Наименование показателя
Величина
1 Объем производства, т
920
2 Объем реализации, тыс. руб.
78 200
3 Численность рабочих:
-основных
8
-вспомогательных
1
-руководителей и специалистов
1
4 Фонд заработной платы, руб:
-основных
582 912
-вспомогательных
11 404,8
-руководителей и специалистов
99 000
3 Полная себестоимость годового выпуска, тыс. руб.
104
46 656,79
4 Прибыль от реализации, тыс. руб.
31 543,21
5 Чистая прибыль, тыс. руб.
10 490,56
6 Рентабельность производства, %
22,48
7 Срок окупаемости, лет
4,5
Показатель
рентабельности
характеризует,
эффективность
производства.
Как видно из таблицы 5.12, спроектированное экспериментальное
предприятие по производству купажа сока является рентабельным, чистая
прибыль данного производства в год составляет 10 490,56 тыс. руб.
При сохранении высокого качества и приемлемой цены на данную
продукцию, мы получаем вполне конкурентоспособные на рынке виды соков,
способные приносить прибыль.
Выводы
5.1 За счет введения данной технологии снижается энерго-трудоемкость, в
ходе чего снижается себестоимость продукта, рентабельность производства
составляет 22,48%
5.2 Спроектированное экспериментальное предприятие по производству
купажа сока является рентабельным, чистая прибыль данного производства в
год составляет 10 490,56 тыс. руб.
105
Общие выводы
1.
На основе анализа существующих технологий и сырьевой базы,
обоснована необходимость и целесообразность создания аппаратнотехнологической системы получения сока из мелкоплодных яблок и
дикорастущих ягод.
2.
Использование местного растительного сырья позволило разработать
новые виды купажированных соков превосходящих в 1,5-2 раза соки других
производителей. Подобраны оптимальные соотношения компонентов
продукта, проведены физико-химические исследования, а так же исследования
показателей промышленной стерильности готового продукта. Разработаны
модели и методика позволяющая получить уточненную оценку качества
продукта.
3.
разработанные математические модели процессов получения сока из
мелкоплодных яблок и дикорастущих ягод позволили прогнозировать
производство технологической системы и получать оптимальные режимные
параметры ее эксплуатации.
4.
На основе теоретических исследований произведен подбор
технологического оборудования а так же обоснована необходимость
применения конструкции накопителя-отстойника с функциями фильтрации
для получения сока из мелкоплодных яблок и дикорастущих ягод. При
набранных производственных мощностях выход готового продукта в среднем
составляет 1,28 тон/час.
5.
Внедрение технологии производства натуральных купажированных
соков позволяет повысить уровень рентабельности на 22,48 %
106
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1.
Асмаев, М. П. Автоматизированное управление в технических
системах / М. П. Асмаев, Д. Л. Пиотровский, А. И. Рябов - Краснодар: Издво КубГТУ, 2002. – 530 с.
2.
Апляк, И. В. Изучение новых способов консервирования фруктовых
полуфабрикатов / И. В. Апляк, Т. Н. Симич, Л. Г. Караева: труды Укр. НИИ
консервной промышленности, 1964. – Вып. 5.
3.
Арасимович, В. В. Обмен углеводов при созревании и хранении плодов
яблони / В. В. Арасимович, Н. П. Пономарѐва. – Кишинѐв: Штиинца, 1976. –
118 с.
4.
Арасимович,
В.
В.
О
протопектине
некоторых
плодов/
В.В.
Арасимович, Н.П. Пономарѐва // Полисахариды плодов и овощей и их
изменчивость
при
созревании
и
переработке.
–
Кишинѐв:
Картя
Молдовеняскэ, 1965. – 47 с.
5.
Архипова, Т. Н. Пектиновые вещества в яблоках алтайских сортов / Т.
Н. Архипова // Состояние и перспективы развития садоводства Сибири: тез.
докл. к науч.-практ. конф. молодых ученых. – Барнаул, 1979. – 35 с.
6.
Барашкин,
Д.
А.
Комплексная
переработка
яблок
на
сок
функционального питания // Пищевая технология, 2005. – № 1.– 49 с.
7.
Беззубов, А. Д. Влияние пектина на связывание и выведение свинца из
организма / А. Д. Беззубов, О. Г. Васильева, А. И. Хатина. – М., 1960. – 36 с.
8.
Беличенко, A. M., Оганесянц Л. А. Тенденции развития индустрии
напитков // Пиво и напитки, 2001. – № 4.– С. 14-17.
9.
Беляев, А. А. Концепция проектирования технологической линии для
изготовления плодово-ягодного сока // Вестник КрасГАУ. – Красноярск,
2012. – Вып. 8.– С. 183-187.
10.
Беляев, А. А. Получение образцов купажа сока из мелкоплодных яблок
и дикорастущих ягод Восточной Сибири // Вестник КрасГАУ. – Красноярск,
2014. – Вып. 1. – С. 186-191.
107
11.
Беляев, А. А. Дегустационная оценка образцов сока из мелкоплодных
яблок и дикорастущих ягод восточной Сибири // Вестник КрасГАУ. –
Красноярск, 2014. – Вып. 2. – С. 197-206.
12.
Беляев, А. А. Производство консервированного сока из мелкоплодных
яблок Восточной Сибири и ягод брусники / А. А. Беляев, Н. Н. Типсина, А. Е.
Туманова // Пищевая промышленность. – Москва, 2014. – Вып. 6.
13.
Беляев, А. А. Перспектива производства сока из мелкоплодных яблок
Восточной Сибири / А. А. Беляев // Сб. статей V Международ. науч.-практ.
конф. «Технология и продукты здорового питания». – Саратов: Изд-во
«КУБиК», 2011. – 184 с.
14.
Беляев, А. А. Получение и обогащение сока из мелкоплодных яблок
Восточной Сибири / Труды III Всерос. науч.-практ. конф. «Актуальные
проблемы и перспективы инновационной агроэкономики». – Саратов: Сарат.
гос. аграр. ун-т. им. Н. И. Вавилова, 2011.
15.
Беляев, А. А. Мониторинг рынка и перспективы производства сока в
Восточной Сибири / А. А Беляев, Г. И. Цугленок, Н. Н. Типсина // Наука и
образование: опыт, проблемы, перспективы развития / материалы междунар.
науч.-практ. конф. – Красноярск, 2012. – Ч. 2. – С. 507 – 510.
16.
Беляев, А. А. Моделирование технологической линии для производства
плодово-ягодного сока / Наука и образование: опыт, проблемы, перспективы
развития / материалы междунар. науч.-практ. конф. - Красноярск, 2012. – Ч.
2. – С. 510 – 514.
17.
Беляев, А. А. Моделирование технологии получения плодово-ягодного
сока, дегустационная оценка образцов / Наука и образование: опыт,
проблемы, перспективы развития / мат-лы междунар. науч.-практ. конф. Красноярск , 2013 – Ч. 2. – С. 394 – 397.
18.
Беляев, А. А. Развитие сырьевой базы и технологий производства
натуральных соков в Восточной Сибири / Наука и образование: опыт,
проблемы, перспективы развития / мат-лы междунар. науч.-практ. конф. –
Красноярск, 2013 – Ч. 2. – С. 392 - 394.
108
19.
Благовещенская, М. М. Автоматика и автоматизация пищевых
производств: Учебное пособие для вузов / М. М. Благовещенская и др.:
Агропромиздат, 1991. – 239 с.
20.
Бодгаа, Д. Оценка некоторых сортов яблок, выращиваемых в
Монгольской Народной Республике по биохимическим и технологическим
показателям: автореф. дис. … канд. с.-х. наук / Д. Бодгаа. – М., 1968. – 16 с.
21.
Технология получения высокоинвертированного сахарного сиропа для
безалкогольных напитков / Э. С. Бондарева, Д. О. Датиашвили, М. Б.
Левинский,
Г.
А.
Ермолаева
//
Экспресс-информация.
Серия
«Пивобезалкогольная промышленность». – М.: ЦБТЭИ, 1987. – № 3. – 12 с.
22.
Боряев,
В.
Е.
Товароведение
дикорастущих
плодов,
ягод
лекарственно-технического сырья: Учеб. для вузов./ В. Е. Боряев.
и
– М.:
Экономика, 1991. – 207 с.
23.
Васильева, Л. А. Накопление углеводов при созревании яблок в разных
зонах плодоводства Молдавии / Л. А. Васильева // Биохимия плодов и
овощей. – Кишинев: Изд-во. АН СССР, 1959. – № 5. – 243 с.
24.
Верзилин, А. В. Выращивание плодов яблони с высоким содержанием
биологически активных веществ / А. В. Верзилин, Ю. В. Трунов: Научное
издание. - Мичуринск: Изд-во МичГАУ, 2004. – 102 с.
25.
Веткас,
И.
А.
Хозяйственно
–
биологическая
характеристика
районированных и новых сортов ранеток и китаек лесостепной зоны
Красноярского края: автореф. дис. … канд. с-х. наук.– Новосибирск, 1974. –
25 с.
26.
Веткас, И. А. Мелкоплодные яблоки как сырье для пищевой
промышленности / И. А. Веткас, З. К. Воробьѐва, Н. Н. Типсина //
Садоводство Восточной Сибири: сб. науч. тр. – Новосибирск, 1980. – С.69-77.
27.
Веткас, И. А. Новые сорта мелкоплодных яблонь для интенсивного
садоводства Восточной Сибири и возможность их использования в пищевой
промышленности / И. А. Веткас, З. К. Воробьѐва, Н. Н. Типсина // Основные
направления интенсивности садоводства Сибири.– Барнаул, 1982. – С. 22- 23.
109
28.
Веткас, И. А. Некоторые химико-технологические качества новых
сортов яблонь-полукультурок / И. А. Веткас // Тр. Краснояр. с.-х. ин-та. – Т.
ХIХ. – Красноярск, 1968.
29.
Веткас,
И.
А.
Хозяйственно-биологическая
характеристика
районированных и новых сортов ранеток и китаек лесостепной зоны
Красноярского края: автореф. дис. … канд. с.-х. наук / И. А. Веткас. –
Новосибирск, 1974. – 25 с.
30.
Вигоров, Л. И. Уральские плоды и ягоды – витамины – здоровье / Л. И.
Вигоров. – Свердловск, 1964.
31.
Влияние методов обработки дикорастущих и культивируемых ягод
Сибири на физико-химические показатели и выход сока / Н. А. Комарова, С.
С. Павлов, В. М. Столетов // Хранение и перераб. сельхозсырья, 2001. – № 12.
– С. 63 - 65.
32.
Беличенко, A. M. Тенденции развития индустрии напитков / A. M.
Беличенко , Л. А. Оганесянц // Пиво и напитки, 2001. – № 4. – С. 14 - 17.
33.
Гелъфанд, С. Ю. Основы управления качеством продукции и
технохимический контроль консервного производства / С. Ю. Гелъфанд, Э.
В. Дьяконова, Т. Н. Медведева. - М.: Агропромиздат, 1987. – 208 с.
34.
Гельфандбейн, П. С. Для сокового производства / П. С. Гельфандбейн //
Садоводство, 1967. – № 8.
35.
Головня, Р. В. Органолептические методы оценок пищевых продуктов:
терминология . – М.: «Наука», 1990. – 38 с.
36.
Голубев, В. Н. Пищевые и биологически активные добавки. – М.:
Академия, 2003. – 208 с.
37.
Гольденберг,
Я.
М.
Использование
отходов
в
консервной
промышленности / Я. М. Гольденберг, А. Ф. Фан-Юнг. – М.: Пищевая
промышленность, 1971. – 66 с.
38.
Гореньков, Э. С. Технология консервирования / Э. С. Гореньков, А. Н.
Горенъкова, Г. Г. Усачева. - М.: Агропромиздат, 1987. – 351 с.
39.
Горбунов, А. Б. Дикорастущие и культивируемые в Сибири ягодные и
110
плодовые растения / А. Б. Горбунов, В. Н. Васильева и др. – Новосибирск,
1980.
40.
ГОСТ 27572 - 87. Яблоки свежие для промышленной переработки:
Технические условия. - М.: Изд-во стандартов, 1987.
41.
ГОСТ 26188 - 84. Продукты переработки плодов и овощей, консервы
мясные и мясорастительные. Метод определения рН.
42.
ГОСТ Р 51434 - 99. Соки фруктовые и овощные. Метод определения
титруемой кислотности.
43.
ГОСТ 8756.13 - 87. Продукты переработки плодов и овощей. Методы
определения сахаров.
44.
ГОСТ 31669 - 2012. Продукция соковая. Определение сахарозы,
глюкозы, фруктозы и сорбита методом высокоэффективной жидкостной
хроматографии.
45.
ГОСТ 28562 - 90. Продукты переработки плодов и овощей.
Рефрактометрический метод определения растворимых сухих веществ.
46.
ГОСТ 29059 - 91. Продукты переработки плодов и овощей.
Титриметрический метод определения пектиновых веществ.
47.
ГОСТ 28561 - 90. Продукты переработки плодов и овощей. Методы
определения сухих веществ или влаги.
48.
ГОСТ 25555.0 - 82. Продукты переработки плодов и овощей. Методы
определения титруемой кислотности.
49.
ГОСТ 25555.4 - 91. Продукты переработки плодов и овощей. Методы
определения золы и щелочности общей и водорастворимой золы.
50.
ГОСТ Р 52839 - 2007. Методы определения содержания сырой
клетчатки с применением промежуточной фильтрации.
51.
ГОСТ 8756.21 - 89. Продукты переработки плодов и овощей. Методы
определения жира (с Изменением N 1).
52.
ГОСТ Р 52147 - 2003. Белково-витаминно-минеральные и амидо-
витаминно-минеральные
добавки.
Методы
определения
содержания
ретинола-ацетата (витамина D), токоферола-ацетата (витамина Е).
111
53.
ГОСТ Р ЕН 14130 - 2010. Продукты пищевые. Определение витамина
С с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии.
54.
ГОСТ 8756.9 - 78. Продукты переработки плодов и овощей. Метод
определения осадка в плодовых и ягодных соках и экстрактах.
55.
ГОСТ 29032 - 91. Продукты переработки плодов и овощей. Методы
определения оксиметилфурфурола.
56.
ГОСТ 25555.5 - 91. Продукты переработки плодов и овощей. Методы
определения диоксида серы.
57.
ГОСТ 25555.3 - 82. Продукты переработки плодов и овощей. Методы
определения минеральных примесей.
58.
Долгунин, В. Н. Оборудование для механической переработки в
пищевых производствах : учеб. пособие / В. Н. Долгунин, В. Я. Борщев, А. Н.
Куди, О. О. Иванов. – Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2005. – 80 с.
59.
Днепровский, Ю. М. Дикорастущие и культивируемые в Сибири
ягодные и плодовые растения / Ю. М. Днепровский. – Новосибирск: Наука
(Сибирское отд.), 1980. – 177 с.
60.
Епифанов,
П.
В.
Корреляция
между
органолептическими
и
химическими показателями натурального яблочного сока / П. В. Епифанов,
И. М. Соболева // Консерв. и овощесуш. пром-сть, 1982. – № 3– С. 31- 33.
61.
Иванов, А. А. Лечебно-профилактическое значение яблок: учебное
пособие / А. А. Иванов, А. В. Верзилин, Ю. Г. Скрипников. — Мичуринск:
Изд-во МГАУ, 2000. –17 с.
62.
Кавецкий, Г. Д. Процессы и аппараты пищевых производств / Г. Д.
Кавецкий, А. В. Королев. – М.: ВО «Агропромиздат», 1991. – 432 с.
63.
Касилова, Л. А. Улучшение качества общественного питания как один
из путей рационализации питания населения/ Л. А. Касилова, Т. И. Каравай,
М. М. Эйдельман // Гигиенические аспекты питания здорового и больного
человека: тез. докл. респ. конф. – Киев, 1982. – С. 51 - 55.
64.
Качурина,
М.
И.
Исследования
плодов
и
ягод
Сибири
для
промышленной переработки / М. И. Качурина, А. А. Христо. – Новосибирск,
112
1975. – С. 36 - 42.
65.
Клещукова, Г. А. Изменение полифенолов при производстве и
хранении соков / Г. А. Клещукова, Н. Н. Корастилева, Н. В. Юрченко //
Хранение и переработка сельхозсырья, 1995. – № 4. – С. 11-13.
66.
Ковальская, Л. П. Технология пищевых производств / Л. П. Ковальская,
И. С. Шуб, Г. М. Мелькина; под ред. Л. П. Ковальской. – М.: Колос, 1997. –
752 с.
67.
Колеснова, А. Ю. Фруктовые и овощные соки: научные основы и
технологии / Технология, хранение, микробиология, экспертиза, значение,
нормативное регулирование // Ред. Шобингера, пер. с нем. под общей
научной редакцией А. Ю. Колеснова, Н. Ф. Берестеня, А. В. Орещенко. –
СПб: Профессия, 2004. – 640 с.
68.
Колесникова, И. А. Сырье для производства безалкогольных напитков /
И. А. Колесникова, М. В. Зазирная, Н. М. Сергеева: Техшка, 1981. – 165 с.
69.
Коробкина, 3. В. Витамины и минеральные вещества плодов и ягод.-
М.: Экономика, 1969. – 151 с.
70.
Корячкина,
С.
Я.
Минеральный
состав
дикорастущих
и
культивируемых ягод Сибири / С. Я. Корячкина, И. В. Сандракова, О. М.
Фаттахова // Пищевая пром-ть, 1992. - № 6. – 25 с.
71.
Кошелев, А. Н. Производство комбикормов и кормовых смесей / А. Н.
Кошелев, Л. А. Глебов. - М.: Агропромиздат, 1986 . – 176 с.
72.
Кох,
Д.
А.
Технология
получения
полуфабриката
и
мучных
кондитерских изделий из замороженных плодов мелкоплодных яблонь
Красноярского края :дис. … канд. технич. наук: 05.18.01 / Кох Денис
Александрович. – КрасГАУ, 2011. – 141с.
73.
Кривенцов, В. И. Методические рекомендации по анализу плодов на
биохимический состав / В. И. Кривенцов, Н. М. Корольков. – Ялта, 1982. –22
с.
74.
Крюсс, В. В. Промышленная переработка плодов и овощей / В. В.
Крюсс. – М.: Пищепромизат, 1963. – 424 с.
113
75.
Лемешек-Ходоровская, К. Химические консерванты для пищевых
продуктов / К. Лемешек-Ходоровская. – М.: Пищевая промышленность, 1969.
76.
Леонов, Ю. Г. Сорта плодово-ягодных растений в Сибири / Ю. Г.
Леонов, И. М. Леонов. – Новосибирск, 1951.
77.
Лисавенко, М. А. Горизонты сибирского садоводства / М. А. Лисавенко
// Сельскохозяйственное производство Сибири и Дальнего Востока: сб. –
Барнаул, 1967. – № 11.
78.
Личко, Н. М. Технология переработки продукции растениеводства / Н.
М. Личко, В. Н. Курдина, Л. Г, Елисеева; под ред. Н. М. Личко. – М.: Колос,
2000. – 552 с.
79.
Лобанов, Д. И. Технология продуктов общественного питания / Д. И.
Лобанов. – М.: Экономика, 1967.
80.
Марх,
А.
Т.
Химико-технологический
контроль
консервного
производства / А. Т. Марх, Р. В. Кржевова. – М.: Пищепромиздат, 1962. – 416
с.
81.
Матвеева, Р. Н. Динамика плодоношения яблони в мемориальной части
Ботанического сада им. Вс. М. Крутовского / Р. Н. Матвеева, О. Ф. Буторова,
Н. В. Москина. – Красноярск: СибГТУ, 2002. – 60 с.
82.
Матвеева, Р. Н. Селекция яблони в ботаническом саду им Вс. М.
Крутовского / Р. Н. Матвеева, О. Ф. Буторова, Н. В. Максин, М. В. Репях. –
Красноярск: СибГТУ, 2006 – 357 с.
83.
Машанов, А. И. Технологическое оборудование перерабатывающей
промышленности: учеб. пособие / А. И. Машанов, В. В. Матюшев, Л. С.
Зобнина: КрасГАУ. – Красноярск, 2011. –123 с.
84.
Машанов, А. И. Технологические схемы и процессы переработки
животного и растительного сырья: учеб. пособие / А. И. Машанов, Л. С.
Зобнина; КрасГАУ.– Красноярск, 2013. –171 с.
85.
Медведев, В. А. Технология комплексного использования яблочных
отходов садоводства и сокового производства: автореф. дис… канд. техн.
наук / В. А. Медведев. – Краснодар, 1973. – 29 с.
114
86.
Нечаев, А. П. Пищевая химия / А. П. Нечаев, С. Е. Траубенберг, А. А.
Кочешкова. – С-Пб.: Гиорд, 2001. – 592 с.
87.
Остапчук, Н. В. Основы математического моделирования процессов
пищевых производств: Учебное пособие для вузов. 2-е изд., перераб. и доп. –
Киев: Выща шк., 1991. – 338 с.
88.
Остриков, А. Н. Расчет и конструирование машин и аппаратов
пищевых производств / А. Н. Остриков, О. В. Абрамов. – СПб.: ГИОРД, 2003.
– 352 с.
89.
Пархомовская, А. Д. Сорбиновая кислота консервирует подслащенные
фруктовые соки / А. Д. Пархомовская // Консервная и овощесушильная
промышленность, 1965. – № 3.
90.
Прахин, Е. И. Перспективы использования сибирских плодово-ягодных
культур в продуктах детского питания / Е. И. Прахин, К. В. Орехов, В. Т.
Манчук, Н. Н. Типсина и др. // Мат-лы межотрасл. науч.-практ. конф. –
Новосибирск, 1980. – Ч. 2.
91.
Процессы и аппараты пищевых производств: Примеры и задачи / А. П.
Николаев, А. С. Марценюк, Л. В. Зоткина. – Киев: Вища шк., 1992. – 232 с.
92.
Панфилов, В. А. Технологические линии пищевых производств / В. А.
Панфилов, О. А. Ураков. – М.: Пищевая промышленность, 1996 г.
93.
Патент Российской федерации на изобретение «Способ производства
консервированного сока из мелкоплодного яблока Восточной Сибири и ягод
брусники» №2513162 МПК A23L 2/02, заявитель и патентообладатель
ФГБОУ ВПО КрасГАУ. – №2012132167/13; заявл. 26.07.2012;
опубл.
20.04.2014, Бюл. № 11.
94.
Патент Российской федерации на изобретение «Способ производства
консервированного сока из мелкоплодного яблока Восточной Сибири и ягод
клюквы» № 2519828 МПК A23L 2/02 заявитель и патентообладатель ФГБОУ
ВПО КрасГАУ. – 2012132163/13; заявл. 26.07.2012; опубл . 20.06.2014, Бюл.
№ 17.
95.
Патент Российской федерации на изобретение «Линия переработки
115
плодоовощного
сырья»
патентообладатель
№2030892
Всероссийский
МПК
A23N
15/00
заявитель
научно-исследовательский
и
институт
консервной и овощесушильной промышленности. – 5062547/13; заявл.
22.09.1992; опубл . 20.03.1995.
96.
Патент
Российской
федерации
на
изобретение
«Линия
для
производства пюре, напитков и соков из плодоовощного сырья» №2012212
МПК A23N15/00, A23L2/02, C12G1/02 заявитель и патентообладатель
Квасенков Олег Иванович, Касьянов Геннадий Иванович, Андронова Ольга
Ивановна. – 5055817/13; заявл. 22.07.1992; опубл . 15.05.1994.
97.
Петрова, В. П. Биохимия дикорастущих плодово-ягодных растений. -
К., Высшая шк., 1986. – 287 с.
98.
Петрова, В. П. Дикорастущие плоды и ягоды. – М.: Лесная
промышленность, 1987.
99.
Позняковский, В. М. Экспертиза напитков. Качество и безопасность:
Учеб. - справ. пособие / В. М. Позняковский, В. А. Помозова, Т. Ф. Киселева,
Л. В. Пермякова. – Новосибирск: Сиб. Унив. Изд-во, 2005. – 407 с.
100. Репях, М. В. Изменчивость яблони коллекции ботанического сада им.
Вс. М. Крутовского по плодоношению и биохимическому составу плодов:
автореф. дис. … канд. сельск. наук. – Красноярск, 1999. – 299 с.
101. Родина, Т. Г. Дегустационный анализ продуктов / Т. Г. Родина, Г. А.
Вукс. - М.: Колос, 1994. - 192 с.: ил.
102. Свидетельство
об
офиц.
рег.
прогр.
для
ЭВМ
№2014617374
«Моделирование потоков сырья в технологической системе получения сока
из мелкоплодных яблок и дикорастущих ягод».
103. Самсонова, А. Н. Фруктовые и овощные соки / А. Н. Самсонова, В. Б.
Ушева. - М.: Агропромиздат, 1990. – 287 с.
104. Савельев, А. Т. Дикорастущие плодовые, ягодные и орехоплодные
растения наших лесов / А. Т. Савельев, А. П. Шиманюк. - М.: Изд-во «Лесная
пром-ть», 1970. – 160 с.
105. Скрипников, Ю. Г. Технология переработки плодов и ягод. – М.:
116
Агропромиздат, 1988. – 288 с.
106. Скуратовская, О.Д. Контроль качества продукции физико-химическими
методами. – М.: ДеЛи, 2000.
107. Степанова, Е. М. Изучение и селекция витаминных плодово-ягодных
растений : Тр. БАВ - 1. – Свердловск, 1961. – С. 208 - 210.
108. Технический регламент на соковую продукцию из фруктов и овощей
ТР ТС 023/2011.
109. Технология консервирования плодов, овощей, мяса и рыбы. / Под ред.
Б. Л. Флауменбаума. – М., 1993.
110. Типсина, Н. Н. Использование фруктово-ягодных полуфабрикатов в
рецептурах для диетического питания / Н. Н. Типсина, Л. А. Наумова //
Вестник КрасГАУ. – Красноярск, 2004. – № 6 – С. 198 - 200.
111. Типсина, Н. Н. Мелкоплодные яблоки Сибири в кондитерских изделиях
пищевой промышленности и массовом питании: монография / Н. Н.
Типсина.– Красноярск, 1998. – 103 с.
112. Типсина,
Н.
Н.
Пектин
–
важное
растительное
сырье
для
промышленности / Н. Н. Типсина // Вестник КрасГАУ. – Красноярск, 2003. –
№ 3. – С. 270 - 272.
113. Типсина, Н. Н. Пищевые волокна в производстве функциональных
продуктов / Н. Н. Типсина, А. Е. Туманова // Красноярское и хлебопекарное
производство. – Москва, 2008. – № 11. – С. 16 - 19.
114. Типсина, Н. Н. Сравнительная характеристика технологий переработки
мелкоплодных яблок / Н.Н. Типсина, З.К. Воробьева // Вестник КрасГАУ. –
Красноярск, 2006. – №15. – С. 306-312.
115. Типсина, Н. Н. Технология функциональных пищевых продуктов и
инновационная политика в их реализации / Н. Н. Типсина // Вестник
КрасГАУ. – Красноярск, 2006. – № 11. – С. 249 - 251.
116. Типсина, Н. Н. Функциональные пищевые продукты / Н. Н. Типсина //
Вестник КрасГАУ. – Красноярск, 2005. – № 8. – С. 276 - 278.
117. Типсина, Н. Н. Характеристика и использование мелкоплодных яблок /
117
Н. Н. Типсина // Вестник КрасГАУ. – Красноярск, 2003. – № 3. – С. 272 - 274.
118. Типсина, Н. Н. Яблоки в Сибири / Н. Н. Типсина // Вестник КрасГАУ. –
Красноярск, 2006. – № 12. – С. 467 - 469.
119. Тихонов, Н. Н. Богатство мелкоплодных /Н. Н. Тихонов // Земля
сибирская, дальневосточная. , 1969 . – № 5.
120. Тихонов, Н. Н. Мелкоплодные яблоки – надѐжный источник витаминов
/ Н. Н. Тихонов // Садоводство, 1971 . – № 4.
121. Тихонов,
Н.
Н.
Мелкоплодные
яблони
лесостепной
зоны
Красноярского края и перспективы их использования / Н. Н Тихонов, И. А.
Веткас // Научные чтения памяти академика М. А. Лисавенко. – Барнаул,
1972. – Т. 3.
122. Трибунская, А. Я. Витамины в плодах Среднего Урала // Тр. БАВ -1. Свердловск, 1961. – С. 180 - 186.
123. Цугленок, Н. В. Экология мелкоплодной яблони / Н. В. Цугленок, Н. Н.
Типсина, В. Л. Колесников // Вестник КрасГАУ. – Красноярск, 2004. – № 4. –
С. 110 - 112.
124. Шапиро, Д. К. Дикорастущие плоды и ягоды / Д. К. Шапиро, Н. И.
Манциводо, В. А. Михайловская. – Минск, 1989.
125. Шобингер, У. Плодово-ягодные и овощные соки: пер. с нем. к.т.н. А. Н.
Самсонова. – М.: Легкая и пищевая промышленность, 1982
126. Щеглов, Н. Г. Технология консервирования плодов и овощей / Н. Г.
Щеглов: учебно-практическое пособие. - М.: Изд. «Палеотип», 2002. – 380 с.
127. Черкасова, В. М. Плодоовощная промышленность в 2001 году. /
Пищевая промышленность, 2002. – № 2.
128. Яценко, В. Ф. Основы автоматизации технологических процессов
пищевых производств / В. Ф. Яценко, В. А. Соколов, Л. Б. Сивакова / Под
ред. В. А. Соколова. – М.: Легкая и пищевая промышленность, 1983. – 400 с.
129. Baker, R. A.: Reassessment of some fruit and vegetable pectin levels. J.
Food Sci. 62,225-229, 1997.
130. Baker, R. A. Classification of citrus with polygalacturonic acid T.Food Sci /
118
R.A. Baker. – 1976. – V.41,4.5. – P.1198-1900.
131. Carre, M. H. Chemical studies on the physiology of apples and investigation of the pectic constituents of apples / M.H. Carre // Ann. Bot. – 1925. – Vol.41.
– P.193.
132. Carre, M. H. An investigation of the behavior of pectin materials in apples
and other plants tissues / M.H. Carre, S.A. Horne // Ann. Bot., 1927. – Vol.41. –
P.l93.
133. Content of the fiavonols quercetin, myricetin and kaempferol in 25 edible
berries / Hakkinen Sari H., Karenlampi Sirpa 0., Heinonen I. Marina // J. Agr. and
Food Chem. - 1999. - 47, 6. - C. 2274-2279.
134. Determination of water content of dried fruits by drying kinetics /
Karathanos Vaios T. // J. Food Eng. - 1999. - 39, № 4. - С. 337-344.
135. Garesso, Daniel. Volume-inflated freezable product preservable in the fresh
state and a process for manufacturing same / Daniel Garesso // (Compagnie
Gervois-Danone).
136. Glenn, H.I. Better pectins. They Improve Many Processed Food / H.I. Glenn
// Food Engineering. – 1953. – V.25. – No6. Grinnel.
137. Hagg, M. Ylikoski, S. und Kumpulainen, J: Vitamin С content in fruits and
berries consumed in Finland. J. Food Compos. Analysis 8, 12-20, 1995.
138. Ingram M., Kitchells A.G. Salt as a preservative for foods // J. Food Techol.
N1.
139. Jones, T. M. Gas chromatographic for the determination of aldoses and
uronic acid constituents of plant cell wall polysaccharides / T.M. Jones, P.A.
Albersheim // Plant Physiol., 1972. – V.49. – P.926-936.
140. Luck, E. The use of sorbic acid in food preservation / E. Luck // Austral.
Food Manf. – 1970. – 39. – No8.
141. Pilnik, W., AgL Voregen. Pectin substances and other uronides /W. Pilnik //
A.G. Hulme ed. The biochemistry of fruits and their products. – London:
Academic Press, 1970. – V.3. – Ch.3. – P.53-87.
142. Purwadaria, Hadi K. A study on the classification of some fruit juicesusing
119
pectinase / Hadi K Purwadaria, Roostoeti M Partosoedarso // Ringkeis Publ. Lapor.
Penelit Pertan. – 1973. – 3. – No1. – P.34.
143. Richardson, K.G. Chemical preservatives in foods in Australia / K.G.
Richardson // GSIRO Food Preservation Wyarterly. – 1970. – 30. – No1, March.
144. Rowze, I.A. Production of apple juice and vinegar stock / L.A. Rowze, N.H.
Mason. – 3.042.52 Patented 1962, July 3.
145. Salmond C.V., Kroll R.G., Booth I.R. The effect of food preservatives on
pH homeostasis in Escherichia coli//J. Gen. Microbiol. 1984. N5.
146. Schenk, A. La conservation des petits fruits et des fraises / A. Schenk // Fruit
belge. - 1999. - 67, 482. - С. 176-178.
147. Separation, identification, quantification and method validation of
anthocyanins in botanical supplement raw materials by HPLC and HPLC-MS /
Chandra Amitabh, Rana Jatinder, Li Yingqin // J. Agr. and Food Chem. - 2001. 49, N 8. - C. 3515-3521.
148. Smittle R.B. Influence of pH and NaCl on the growth of jeasts isolated from
high acid food products//J. Food. Sci. 1977. N7.
149. Trubaut R. The concept of the acceptable daily in take: an historic review //
Food Add. Contam. 1991. N1.
150. Usseglio-Tomasset, L. The electronnonetic examination of commercial
pectins / L. Usseglio-Tomasset // Chim.e.Ind.(Milan). – 1959. – V.41. – P.10891092.
120
Приложение А
121
122
123
124
125
126
127
Приложение Б
128
129
130
131
132
133
134
135
Download