Викладено теоретичні положення та обгрунтування технологічних процесів виробництва солоду, солодових екстрактів і концентратів, екстрактів з лікарських рослин, безалкогольних та алкогольних напоїв, соків, морсів, настоїв, ароматних спиртів. Охарактеризовано основні компоненти харчових продуктів та напоїв, а також біологічно активні домішки з рослинної сировини. Визначено фізичні та хімічні властивості води, встановлено показники якості та розглянуто сучасні способи її підготовки до технологічного використання. Розглянуто форми забруднення харчової сировини, екстрактів, концентратів та напоїв шкідливими речовинами, обгрунтовано екологічні шляхи запобігання їх зараженню. Проаналізовано сучасний стан розвитку безалкогольної промисловості України, висвітлено основні економічні аспекти функціонування галузі.

Раскрыты теоретические положения и обоснование технологических процессов производства солода, солодовых экстрактов и концентратов, экстрактов из лекарственных растений, безалкогольных и алкогольных напитков, соков, морсов, настоев, ароматических спиртов. Охарактеризованы основные компоненты пищевых продуктов и напитков, а также биологически активные добавки из растительного сырья. Определены физические и химические свойства воды, установлены показатели качества и рассмотрены современные способы ее подготовки к технологическому использованию. Рассмотрены формы загрязнения пищевого сырья, экстрактов, концентратов и напитков вредными веществами, обоснованы экологические пути предупреждения их заражения. Проанализировано современное состояние развития безалкогольной промышленности Украины, освещены основные экономические аспекты функционирования отрасли.

Зазначено, що розроблена комплексна технологія переробки моркви, яка передбачає фракціонування вихідної сировини з одержанням рідкої та густої фракцій, дозволяє виготовляти продукти двох видів: морквяний сік і купажовані соки на його основі, а також морквяно-гірчичні приправи, що характеризуються гарантованим вмістом бета-каротину.

Установлено можливість визначати концентрацію сухих розчинних речовин у березовому соку за його фізичними параметрами.

Розроблено комплексну мембранну технологію виробництва просвітлених концентрованих яблучних соків за допомогою ультрафільтрації та мембранної дистиляції. Запропоновано способи попередньої обробки яблучного соку перед його просвітленням ультрафільтрацією та концентруванням мембранною дистиляцією. Науково обгрунтовано вибір мембрани УПМ-П для просвітлення соку та мембрани МФФК-3 для його концентрування, які забезпечують високу продуктивність процесу та якість готового продукту. Встановлено залежність продуктивності процесу мембранної дистиляції від розташування мембрани щодо гарячої та холодної камер у полі сил земного тяжіння. Визначено оптимальні технологічні параметри виготовлення просвітленого яблучного концентрату. На підставі результатів досліджень створено математичну модель ультрафільтрації яблучного соку. Розроблено способи регенерації мембран після ультрафільтрації та мембранної дистиляції, які повністю відновлюють їх властивості. Спроектовано та змонтовано експериментальну установку МД-1 для концентрування яблучного соку методом мембранної дистиляції.

Досліджено проблему комплексної переробки яблук та розроблено технологію одержання пектинових речовин за методом лужного гідролізу зі свіжих яблучних вичавок та використання їх під час виробництва консервованої продукції: желе, повидла, начинки, напоїв. Виявлено оптимальні умови видалення пектинових речовин зі свіжих яблучних вичавок за методом лужного гідролізу, наведено математичні залежності проведення процесу екстракції, установлено вплив ступеня етерифікації пектинових речовин на їх комплексотвірну здатність. Розроблено технологію одержання драглеподібної продукції на основі високометоксильованого пектину з використанням пероксидази. Досліджено механізм процесу драглеутворення пектинових речовин за присутності пероксидази. Розроблено технологію одержання желе на основі високометоксильованого пектину за присутності пероксидази з низьким вмістом цукру.

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.

Розглянуто питання розробки технології стабілізованого бурякового кріоконцентрату для впровадження його у виробництво та широкого використання в харчуванні. Запропоновано технологію отримання кріоконцентрованого бурякового соку, яка включає технологічні операції виробництва стабілізованого бурякового соку, триступеневе блочне виморожування соку до 30-40 % сухих речовин та його консервування за низьких температур. Обгрунтовано режими теплової обробки бурякового соку, його стабілізації поліфенолами рослинної сировини та органічними кислотами. Досліджено технологію виробництва поліфенольних екстрактів. Отримано режими блочного виморожування соку з буряка.

Розроблено модель механізму перенесення імпульсу й енергії у плівках роторно-плівкових апаратів, яка базується на урахуванні інтенсивності динамічної взаємодії ротора зі стічною плівкою рідини, що визначається за допомогою еквівалентного дотичного напруження на поверхні плівки та переміжності турбулентості плівкової течії (дані поняття вперше введено до наукового обігу). Створено напівемпіричну модель процесі перенесення у плівках роторно-плівкових апаратів з роторами спірального типу, що базується на використанні нової моделі механізму перенесення та результатів експериментального дослідження. Обгрунтовано розрахункову залежність для визначення інтенсивності тепловіддачі до плівки рідини роторно-плівкових апаратів з роторами спірального типу. Досліджено вміст нітратів і важких металів у томатопродуктах місцевого виробництва. Встановлено залежність зміни концентрації нітратів у томатопродуктах у процесі їх згущення у дослідно-промисловій трикорпусній випарній установці. Розглянуто режими роботи трикорпусної випарної установки, що складається з роторно-плівкових випарних апаратів з роторами спірального типу, за умов широкого діапазону відносної зміни одночасної подачі нагрівної пари у різні корпуси.

  Скачати повний текст

Дисертація містить дослідження, що спрямовані на обгрунтування одержання порошкоподібних вітамінних фітодобавок із ягід та фруктів методом кріогенної технології з застосуванням рідкого азоту. Показано, що застосування методів заморожування плодів при низьких температурах та кріогенного подрібнення висушених плодів дозволяють отримати нові продукти харчування з поліпшеною якістю. Розроблені науково обгрунтовані рецептури порошкоподібних напоїв на основі вітамінних фітодобавок та технології виробництва, наведені дані про ефективність впровадження вітамінних фітодобавок та порошкоподібних напоїв на їх основі.

Науково обгрунтовано процес одержання пастоподібних концентратів напоїв (ПКН) на основі овочевої сировини й удосконалено апарат для їх виробництва. Встановлено закономірності впливу технологічних параметрів (розміру частинок дисперсної фази концентрату, концентрації сухих речовин у продукті, температури переробки, терміну зберігання) на реологічні характеристики ПКН. Одержно регресійні рівняння для їх розрахунку. Встановлено наявність тиксотропних властивостей ПКН. Розроблено конструкцію скребкової мішалки для інтенсифікації процесу перемішування та теплообміну за умов кипіння ПКН у вакуум-випарному апараті. Науково обгрунтовано й експериментально підтверджено доцільність її використання для інтенсифікації гідромеханічних і теплообмінних процесів під час виробництва ПКН. Розроблено теоретичну модель розрахунку витрат потужності під час перемішування ПКН запропонованою скребковою мішалкою. Одержано узагальнене критеріальне рівняння для розрахунку коефіцієнта тепловіддачі за умов використання нової скребкової мішалки під час уварювання ПКН під вакуумом з урахуванням змін реологічних властивостей розробленого продукту. Досліджено основні фізико-хімічні показники якості розроблених ПКН. Оцінено економічну та соціальну ефективність наукових розробок, які впроваджено у виробництво.

Висвітлено питання удосконалення технології концентрованого яблочного соку з метою підвищення його якості та запобігання нагромадженню темнозабарвлених сполук - продуктів ферментативного та неферментативного окиснення складових речовин сировини. Проведено аналіз змін показників якості яблучного соку під час його виробництва та концентрування. Досліджено вплив різних факторів на нагромадження оксиметилфурфуролу під час концентрування яблучного соку. Обгрунтовано способи запобігання потемнінню концентрованого яблучного соку. Визначено закономірності змін біохімічних та технологічних властивостей яблучного соку у разі його розкиснення. Розроблено методи удосконалення технології виробництва яблучного соку.

Розроблено теорію процесів і вдосконалення обладнання на базі створення теоретичних моделей гідромеханічних, тепломасообмінних процесів, що базується на структурно-механічних характеристиках продуктів. Запропоновано нові способи виробництва пастоподібного концентрату напоїв і цукатів із плодоовочевої сировини. Визначено конструкцію ефективної шнекової скребкової мішалки. Встановлено раціональні параметри даних процесів та обладнання. Доведено економічну ефективність науково-технічних розробок і здійснено заходи з упровадження їх у виробництво та навчальний процес.

Наведено результати дослідження існуючих способів одержання сушених харчових порошків та започатковано розроблення нових технологічних схем виробництва сухих пектиновмісних екстрактів.

Наведено результати досліджень ароматформувальних речовин (АФР) рослинної сировини з використанням мікролабораторної установки. Конструкція та принципи дослідження передбачають адсорбційне градієнтно-селективне концентрування ароматичних речовин із наступною термодесорбцією безпосередньо у газохроматографічну систему, що забезпечує достовірну інформацію про якісний і кількісний склад АФР предмету дослідження, а це є необхідним як для поповнення інформаційної бази, так і для практичного використання за виробничих умов під час вивчення адсорбційно-десорбційних циклів.

Обгрунтовано вибір нових видів рослинної сировини для виробництва морозива на основі екстрактів. Досліджено ефективність екстрагування за різних технологічних параметрів (температура, тривалість, співвідношення компонентів системи) та розроблено математичну модель з метою прогнозування перебігу масообмінного процесу для кожного виду рослинного матеріалу.

Досліджено вибірковість адсорбції на різних адсорбентах ароматформуючих компонентів рослинної сировини та їх оптимальне виділення з адсорбційної поверхні, що є першим етапом до вирішення проблеми вловлювання та виділення летких компонентів під час концентрування соків та екстрактів.

Наведено аналіз ринку функціональних продуктів. Зроблено класифікацію рослинних порошків за їх функціональними інгредієнтами. Надано рекомендації щодо використання функціональних порошків. Показано, від яких факторів залежить збереження нутрієнтів під час переробки сировини.

Вперше встановлено математичну залежність між структурно-механічними, фізичними властивостями яблук та виходом соку, а також ознаку-індикатор для останнього - фізичну густину плодів. Вперше встановлено вихід соку, його якість та придатність для виробництва сортового соку за хімічним складом, структурно-механічними, фізичними властивостями, анатомічною будовою яблук 14-ти сортів пізнього строку достигання. Обгрунтовано двадцятиденну тривалість короткострокового зберігання яблук пізнього строку достигання для ефективного виготовлення високоякісного сортового соку. Встановлено вплив строку достигання яблук, їх тривалість зберігання на вихід та якість соку за виробничих умов Уманського консервного комбінату. Запропоновано технологію виробництва соку яблучного тонізуючого з додаванням 5 % лимонникового соку й оцінено його якість.

Науково обгрунтовано концентрації харчових осмотично діючих речовин, що забезпечують тривалу мікробіальну стійкість фруктово-ягідних сиропів без застосування теплової обробки та хімічних консервантів. Визначено параметри НВЧ-обробки свіжозібраних фруктів і ягід, яка забезпечує підвищення виходу соку, інактивацію ферментів та епіфітних мікроорганізмів. Науково обгрунтовано параметри екстрагування фруктово-ягідних вичавок селективними екстрагентами, що сприяє максимальному вилученню фенольних сполук. Запропоновано та розроблено спосіб біохімічної конверсії вуглеводів фруктово-ягідних соків з метою створення сиропів лікувально-профілактичного призначення (для діабетиків). Розроблено методику визначення біологічної активності об'єктів природного походження.