Разработка энергосберегающей технологии кондитерского агароида на основе ультрафильтрации и сушки во взвешенном слое инертных тел

Красные морские водоросли находят широкое применение в производстве различных пищевых продуктов, лечебных препаратов" в парфюмерной и других отраслях промышленности.

По данным §-А0 мировой вылов водорослей за последние годы уменьшился и в настоящее время составляет около 700 000 тонн сырых водорослей 9 используемых для производства студнеобразователей, таких как альгинаты, агар! и каррагмнак.

Ценность красных водорослей заключается в том, что они являются единственным растительный сырьем для производства агара, агарои-да и некоторых других продуктов.

Наиболее ценное свойство водорослевых фй^олломдов — способность V растворяться в горячей воде т давать вязкие коллоидные растворы, после охлаждения превращающиеся в студни. Эта коллоидные свойства предопределяют самое разнообразное применение водорослевых студне-образователен в пищевой и других отраслях промышленности, а также в медицине.

В СНГ основное промышленное применение из шогочисленных видов красных водорослей имеют анфельции, фурцеляркя и филлофора, причем наибольший удельный вес производимой продукции приходится на черноморскую филлофору, вырабатываемую на Одесском экспериментальном агаровом заводе.

В настоящее время из филлофоры выпускают различную техническую и пищевую продукцию /агаромд, фиялофорин и т. д./, основной из которых является агароод. Суточный выпуск сухого агароида на заводе достигает 2000 кг. Это самое мощное в мире производство по выпуску студнеобразователей из красных морских водорослей,.

Актуальность темы

Агароид получают из предварительно высушенных водорослей черноморской филлофоры с последующей экстракцией студнеобразоватеая и сушкой на вальцовых сушилках, Такая технология сухого агароида имеет сущеетвеюше недостатки. Во-первых" кислотная экстракция позволяет получать шяоконценфрнрованные растворы /1 «4. .1,6% сухих веществ/, что ведет к значительным энергетическим затратам, связанным с обезвоживанием готового продукта, шторме составляют в среднем 8Ь тонн пара на I тонну сухого агароида при сушке на вальцовых сушилках.

Во-вторых, при сушке на вальцовыхсушилках происходит перегрев продукта, в результате чего высушенный агаромд имеет коричневый цвет.

В настоящее время наименее энергоемким способом обезвоживания является концентрирование с помощью полупроницаемых мембран и, в частности, ультрафильтравдш. .Так, при уяьтрафильтрационнсм концентрировании энергозатраты в 3.-.4 раза ниже, чем при сгущении растворов методом вакуум-выпаривания. В то же время среди существующих методов сушки следует вьщвяить сушку во взвешенном слое инертных тел. Этот метод позволяет в большинстве случаев получать высококачественные сухие продукты при невысоких энергозатратах. Сушка во взвешенном слое на инертном материале характеризуется высоким удельным напряжением по испаренной влаге, а следовательно, малыш габаритами и ме-талаоемкоетью сушильных установок.

В существующих источниках ян-*? р^адаи отсутствуют какие-либо сведения об использовании ультрафильтрации и сушки во взвешенном слое инертных тем при производстве сухого агароида. В этой связи исследования, направленные на создание энергосберегающей •• технологии кондитерского агароида высокого качества на основе ультрафильтрам" ш сушки во взвешенном слое, являются актуальными л своевременна".

Цель и задачи исследований. Целью данной диссертащш является разработка энергосберегающей технологии высококачественного кондитерского агароида на основе ультрафмльтрацмонного концентрирования его экстрактов и сушки во — взвешенном слое инертного материала.

Для достижения этой .цели необходимо:

— осуществить выбор к установить рабочие ршш эксплуатации ультраг&ишьтрационшх мембран для сгущения экстрактов агароида;

— изучить изменение химического состава и физико-химические показатели экстрактов агароида в процессе ультрафильтрации;

— определить влияние добавок солей различных металлов на качественные характеристики ультрафильтращшшого концентрата агароада;

— изучить термодинамические параметры тепло вяагопереноеа ульт-рафивьтрациснных концентратов агароида;

— .исследовать кинетику и закономерность механизмов сушки ульт-рарияьтрациодашх концентратов агароида во. взвешенном слое на инертных материалах;

— разработать технологи" сухого агароида на основе ультрафильтрации и сушки во взвешенном слое;

— осуществить промышленную апробацию разработанной технологии в условиях Одесского экспериментального агарового завода.

Научная новизна работа заключается в следующем:

— доказана возможность использования процесса 'ультрафильтрации для очистки м концентрирования экстрактов агароида;

— установлено, что предельная концентрация составляет 4."6%9 что в 2.4 раза, превышает концентрацию экстрактов агароида, получаемых в настоящее время;

— выяснено, что внесение солей хлористого натрия в количествах, не превышающих общее содержание золы в конечном продукте, предусмотренных стандартом" позволяет пошеить студншбразущую способность в 1,2. Л, Ь раза;

— показано, что в процессе концентрирования• снижается содержание азотистых веществ, негативно влияющих на качественные показате-11 готового продукта;

— впервые предложена методика и определены кинетические зависимости сушки агароаднкх экстрактов и ультрафильтрациоаных концентра.

2. тов во вэветшном слое инертных тел;

— определены термодинамические параметры тепяовлагинереноса сухих концентратов кондитерского агароада.

Практическая ценность. lia основании проведенных исолед. ьанн" разработана технология сухого кондитерского агаронда на снобеульт-регистрационного концентрирования ег" экстрактов и суши во взве-швшш слое инертных материалов, позволяющая снизить энергоемкость процесса в раза. Технология апробирована' в производственных условиях 1 осуществляется ее внедрение на Одесском экспериментальном агаровом заводе.

Экономический эффект от внедрения составляет /в ценах 199и г./ в зависимости от вида ультрафияьтрациодаж'. установок 4до oi? so тас.руб. в год*.

Апробация работы. Результат" работы дожжены и одобрена на Всесоюзной научней конференции проблемы влияния тепловой обработки на пищевую ценность продуктов питания* Дарьков, 1990/, на Всесоюзном коллоквиуме «Процессн ш аппарата пидовьис прчмзв. дств* Л г2швш 199Я/, на межвузовской научно-практическ,.? кон^ереншк «Разработка м внедрение высокоэффективных ресурс. о'5&регащкх технологи?, «—ру~ доваимя и новых видов шце^ш продуктов в шщевую и перерабатывающую отрасль affiC* '??L-***. сентября 1991 г./, на Лилейной научной к-н&еренщ!И ОТИШ /Одесса, 1992/, на 53−81 научной конференври ОйШ /Одесса» ^ /.

Публикации «По результатам исследований опубликовано 6 работ.

На защиту выносятся: о.

— данные экспериментальных исследований йобоснованию выбора ультрафмьтрацмоншх мембран и режимов их эксплуа-гшде;

— результата, исследования влияния д^баько лей различных металлов на студнеобразующую способность к^ндитерск>.гс агаронда;

— «кспериментальн&е данные параметров теоловлагопершоса и. их аналитические зависимости в процессе еуищ в пеещоотаттт слое;

— обоснование технологических режимов производства коцдагерско-го агарсэда на основе ультрафильтрационного концентрирования и сушки в ясевдосшжшном слое инертных тел" Диссертация состоит тш введшая, пяти глав, общих выводов, еШ' ска литературы и приложений.