Розроблено математичні моделі кінетики процесу гідролізу полісахаридів топінамбура. Гідроліз здійснювали, використовуючи фізико-хімічну обробку екстракту з коренеплодів топінамбура. Побудовано чисельні аналоги цих моделей і встановлено їх адекватність реальним процесам. За допомогою ЕОМ встановлено оптимальні режими гідролізу.

За допомогою узагальненого якісно-економічного критерію оптимізації з використанням методу сіток визначено оптимальні параметри конвективного сушіння стружки топінамбура за умов стаціонарного температурного режиму. Переведення натуральних значень локальних критеріїв оптимальності в безрозмірну форму здійснено за методикою Харрінгтона. Розроблено блок-схему алгоритму та програму оптимізації мовою Basic.

Обгрунтовано та визначено оптимальні технологічні параметри гідролізу інуліну (ГІ), розроблено математичні моделі кінетики реакції ГІ в середовищі з лимонною та ортофосфорною кислотами.

Аналіз якості картопляних чіпсів показав, що конкурентоспроможність даного виду продукції значною мірою залежить від терміну зберігання її жирової компоненти. Продовження тривалості зберігання картопляних чіпсів є можливим за умов введення до складу їх рецептури сировини, що володіє антиоксидантними властивостями.

Захищаються теоретичні і експериментальні дослідження тепломасообміну під час сушіння екстракту топінамбура у розпилювальній сушарці, утворення канцерогенних речовин у теплових процесах виробництва продуктів з нього, а також основні теплофізичні характеристики екстракту і концентрату екстракту топінамбура.

Наведено результати експериментальних досліджень з розробки технології одержання та холодильного зберігання інулінвмісного концентрату (ІВК), здобутого із соку бульб топінамбура з використанням раціональних режимів технологічних процесів, та його використання в харчовій промисловості. Встановлено, що бульби топінамбура вимагають спеціальних умов зберігання, тому більш доцільно їх переробляти з одержанням соку. За запропонованим критерієм оцінки методів попередньої обробки бульб встановлено, що найбільш раціональним є бланшування надвисокочастотним нагріванням. Сік зберігають у вигляді ІВК, для одержання якого сік піддають вакуум-випарюванню. Консервування ІВК проводять вакуум-сублімаційним сушінням чи холодильною обробкою. Проведені дослідження щодо холодильного зберігання ІВК і наступна математична обробка даних дозволили одержати рівняння для розрахунку тривалості збереження ІВК залежно від його вологості та температури середовища. Розроблено технологічні рекомендації з холодильного збереження та використання ІВК. Науково обгрунтовано використання ІВК у ковбасних виробах як замінника цукру та домішки для одержання продуктів діабетичного призначення.

Розроблено технологію виготовлення дієтичного продукту - порошку зі стружки топінамбура, з максимальним збереженням хімічного складу та біологічної активності вихідної сировини. Комплексно досліджено хімічні, фізико-хімічні та структурні перетворення біоорганічного комплексу топінамбура в процесі конвективного сушіння. На цій підставі визначено межі термостійкості та максимально допустимої критичної температури сушіння для даного виду сировини. Установлено основні кінетичні закономірності та визначено оптимальні параметри конвективного сушіння стружки топінамбура за умов постійного та змінного температурного режиму. Одержано математичні залежності для розрахунку кінетики сушильного процесу. Розроблено принципову технологічну схему та технологічні параметри виробництва порошку з топінамбуру, апробовані за виробничих умов. Наведено результати медико-біологічних досліджень порошку, які підтверджують його біологічну активність та лікувальну ефективність в дієтотерапії цукрового діабету. Розроблено склад для сухого сніданку з даним порошком.

  Скачати повний текст

Науково обгрунтовано та розроблено технологію напівфабрикату на основі топінамбура для солодких збивних страв. Проаналізовано вітчизняну та зарубіжну літературу з проблеми пошуку можливості використання рослинної сировини за умов виробництва напівфабрикату для цих страв. Розглянуто сучасний стан вивчення властивостей, складу та напрямів використання топінамбура у технологіях кулінарної продукції. Обгрунтовано доцільність використання напівфабрикату на основі топінамбура у технологіях солодких збивних страв з пінною структурою підвищеної харчової цінності. Установлено закономірності процесу кислотного гідролізу поліфруктантів топінамбура за присутності кизилу з нагромадженням фруктози. Вивчено поверхневу активність біополімерів у складі рослинної сировини. Розроблено рецептурні композиції та технологічні режими виробництва солодких страв на основі напівфабрикату. За результатами експериментальних досліджень вивчено комплекс їх якісних характеристик.

Розроблено рецептуру нового виду заморожених картоплепродуктів - напівфабрикатів дерунів й науково обгрунтовано їх товарознавчу характеристику. Досліджено придатність 4-х сортів картоплі до переробки на заморожені картоплепродукти та функціональні властивості інших рецептурних компонентів. Оптимізовано рецептури напівфабрикатів дерунів шляхом математичного моделювання із застосуванням повного факторного аналізу. Розроблено систему 5-бальної оцінки органолептичних показників для напівфабрикатів дерунів. Досліджено органолептичні, фізико-хімічні, біохімічні та мікробіологічні показники нової продукції та їх зміни під час заморожування та низькотемпературного зберігання. Встановлено безпечніть нових напівфабрикатів. Досліджено вплив вакуумування на споживні властивості заморожених напівфабрикатів дерунів. Визначено соціальний та економічний ефект від виробництва та реалізації нового виду заморожених картоплепродуктів.

Розглянуто схему автоматизації процесу озонування насипу картоплі заданою концентрацією озону в повітрі. Досліджено залежність ступеня очистки повітря від концентрації озону.

Проаналізовано типові конструкції машин для очищення кожури. Проведено аналітичні та експериментальні дослідження якості очищення кожури картоплі та енерговитрат залежно від заповнення робочої камери машини.

Розглянуто науково обгрунтовані технології виробництва ферментованих соків і пастоподібних продуктів на основі топінамбура, яка дозволяє розширити асортимент оздоровчих продуктів харчування. Подано інформацію про сучасний стан виробництва оздоровчих продуктів, класифікацію ферментованої продукції. Дослідженно процес ферментації бульб топінамбура. Розроблено рецептурні співвідношення компонентів ферментованих соків і пастоподібних продуктів на основі топінамбура.

Запропоновано та розроблено кріогенну технологію одержання нанопорошків із топінамбуру, яка відрізняється від традиційних застосуванням кріогенного "шокового" заморожування, низькотемпературного дрібнодисперсного подрібнення та сублімаційного сушіння. Нова технологія надає можливість більш повно вилучити біологічно активні речовини зі зв'язаного з біополімерами наноасоціатів у вільний стан і зруйнувати полісахарид інулін на 45 - 55 % до окремих його мономерів - фруктози.

Надано розрахунок питомих оптичних активностей вуглеводнів вторинних продуктів переробки картоплі (ВППК). Для розрахунку використано експериментальну установку для виміру кута повороту площини поляризації розчинів. Запропоновано методику визначення питомих оптичних активностей вуглеводів ВППК за різних довжин хвиль шляхом виміру кута повороту площини поляризації еталонних розчинів із відомою концентрацією, відповідно до закону Біо.

Вивчено вплив процесів глибокої переробки рослинної сировини, яка включає кріогенне "шокове" заморожування та дрібнодисперсне подрібнення, на активацію важкорозчинних і важкозасвоюваних гетерополісахарид-білкових нанокомплексів у розчинну форму. Встановлено, що відбувається руйнування та трансформа ція їх значної частини в наноформу (на 45 - 55 %) у процесі розробки нанотехнологій пюре з топінамбуру. Розкрито механізми процесів.

Висвітлено питання щодо використання комбінованого процесу з метою очищення топінамбура. Наведено результати експериментальних досліджень процесу механічного доочищення топінамбура. Наведено результати впливу параметрів процесу на якість очищення та відсоток втрат сировини.

Приведены результаты исследований влияния параметров процесса термической обработки, продолжительности процесса механической очистки, характеристик сырья на показатели качества очистки клубней топинамбура. Получены математические модели процесса термической обработки клубней топинамбура паром. Предложены математические модели процесса механической очистки топинамбура для определения процента очищенных клубней топинамбура и процента выхода сырья по массе.

Зниження затрат енергоносіїв у харчовій промисловості є актуальним завданням сьогодення у зв'язку з підвищенням цін на них. Процес сушіння рослинної сировини належить до складних енергоємних процесів. Одним із шляхів вирішення цієї проблеми є розробка таких способів сушіння, які б надали змогу знизити енергозатрати на процес. Під час сушіння рослинної сировини ще одним важливим фактором є якісні показники готового продукту, які залежать головно від технології сушіння. Тому в Інституті технічної теплофізики розроблено енергоефективні режими сушіння рослинної сировини, що надали можливість зменшити енерговитрати на процес сушіння та максимально зберегти біологічно активні речовини вихідної сировини. Досліджено розроблення енергоефективних режимів сушіння антиоксидантної сировини на основі буряку, які забезпечують збереження бетаніну на 95 % і зменшення витрат енергії на 49 %. Сьогодні в Україні недостатньо виробництва з переробки рослинної сировини в порошки, що надає змогу зберегти якість вихідної сировини.

Наведено результати експериментальних досліджень сушіння подрібнених стебел топінамбура, які можуть бути використані як сировинний матеріал для виробництва екстрактів. Для зниження енерговитрат, запропоновано спосіб фільтраційного сушіння. Проведено вивчення особливостей кінетики і швидкості сушіння. На підставі узагальнення результатів досліджень визначено оптимальні параметри для реалізації фільтраційного сушіння стебел топінамбура, що надало змогу зменшити енергозатрати на сушіння та отримати високоякісну сировину для екстрагування біологічно активних сполук. Запропоновано технологічну схему виробництва екстрактів із подрібнених стебел топінамбура.