Особенности применения метода дискретно-импульсного ввода энергии при выращивании товарных хлебопекарных дрожжей
Усовершенствована технология выращивания товарных хлебопекарных дрожжей с применением метода дискретно-импульсного ввода энергии (ДИВЭ). Вдосконалена технологія вирощування товарних хлібопекарських дріжджів із застосуванням методу дискретно-імпульсного вводу енергії (ДІВЕ). Technology of the growing...
Saved in:
| Published in: | Промышленная теплотехника |
|---|---|
| Date: | 2011 |
| Main Authors: | , , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Інститут технічної теплофізики НАН України
2011
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/60299 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Особенности применения метода дискретно-импульсного ввода энергии при выращивании товарных хлебопекарных дрожжей / А.Н. Ободович, А.И. Чайка, А.Ю. Лымарь // Промышленная теплотехника. — 2011. — Т. 33, № 1. — С. 42-45. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860212315928920064 |
|---|---|
| author | Ободович, А.Н. Чайка, А.И. Лымарь, А.Ю. |
| author_facet | Ободович, А.Н. Чайка, А.И. Лымарь, А.Ю. |
| citation_txt | Особенности применения метода дискретно-импульсного ввода энергии при выращивании товарных хлебопекарных дрожжей / А.Н. Ободович, А.И. Чайка, А.Ю. Лымарь // Промышленная теплотехника. — 2011. — Т. 33, № 1. — С. 42-45. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Промышленная теплотехника |
| description | Усовершенствована технология выращивания товарных хлебопекарных дрожжей с применением метода дискретно-импульсного ввода энергии (ДИВЭ).
Вдосконалена технологія вирощування товарних хлібопекарських дріжджів із застосуванням методу дискретно-імпульсного вводу енергії (ДІВЕ).
Technology of the growing mar-ketable baker's yeast with application discrete pulse input of energy (DPIE) was advanced.
|
| first_indexed | 2025-12-07T18:14:27Z |
| format | Article |
| fulltext |
ISSN 0204-3602. Пром. теплотехника, 2011, т. 33, №142
ТЕПЛО- И МАССООБМЕННЫЕ АППАРАТЫ
УДК 663.1(0,75) + 536.25
Ободович А.Н., Чайка А.И., Лымарь А.Ю.
Институт технической теплофизики НАН Украины
ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ МЕТОДА ДИСКРЕТНО-ИМПУЛЬСНОГО ВВОДА
ЭНЕРГИИ ПРИ ВЫРАЩИВАНИИ ТОВАРНЫХ ХЛЕБОПЕКАРНЫХ ДРОЖЖЕЙ
Вдосконалена технологія ви-
рощування товарних хлібо-
пекарських дріжджів із засто-
суванням методу дискретно-
імпульсного вводу енергії (ДІВЕ).
Приведені експериментальні дані
і доведено, що метод ДІВЕ доціль-
но реалізувати із використанням
роторно-пульсаційного апарату
(РПА) марки ТФГ. Обробку дріж-
джової суспензії в апараті слід
проводити при частоті пульсацій
4…5 кГц. При цьому збільшується
питома швидкість росту і накопи-
чення біомаси дріжджів на 20…
30 %. Як наслідок на цю ж величи-
ну може бути скорочена тривалість
технологічного процесу.
Усовершенствована техноло-
гия выращивания товарных хлебо-
пекарных дрожжей с применени-
ем метода дискретно-импульсного
ввода энергии (ДИВЭ). Приведены
экспериментальные данные и дока-
зано, что метод ДИВЭ целесообраз-
но реализовать с использованием
роторно-пульсационного аппарата
(РПА) марки ТФГ. Обработку дрож-
жевой суспензии в аппарате следует
проводить при частоте пульсаций
4…5 кГц. При этом увеличивает-
ся удельная скорость роста и нако-
пление биомассы дрожжей на 20…
30 %. Как следствие на эту же ве-
личину может быть сокращена про-
должительность технологического
процесса.
Technology of the growing mar-
ketable baker's yeast with application
discrete pulse input of energy (DPIE)
was advanced. Experimental data have
been represented and it was proved, that
DPIE reasonable to realize with using
rotor-pulse device of the TFG type.
Yeast suspension processing should
be spent at ripple frequency 4…5 kHz.
Due to this, the specific growing rate
and biomass accumulation of the yeast
increase on 20…30 %. As consequence,
technological process duration can be
reduced to the same quantity.
Ключевые слова:
хлебопекарные дрожжи, дискретно-импульс-
ный ввод энергии, роторно-пульсационный ап-
парат.
Для хлебопечения вырабатываются прессо-
ванные и сухие дрожжи. Свежие прессованные
дрожжи представляют собой пастообразную
массу светло-серого цвета, а сухие – гранули-
рованный продукт светло-коричневого цвета.
В хлебопечении дрожжи используют глав-
ным образом в качестве разрыхлителя теста.
Зимазный комплекс ферментов дрожжей вы-
зывает спиртовое брожение сахаров теста. Об-
разующийся при брожении диоксид углерода
пронизывает толщу теста тонкими канальцами,
поднимает и разрыхляет его, что обеспечива-
ет выпечке необходимую пористость хлеба.
Вследствие большого содержания белковых ве-
ществ дрожжи повышают также питательную
ценность хлеба, так как около половины их
массы составляют ценные в пищевом отноше-
нии белки.
Основной задачей дрожжевого производ-
ства является накопление биомассы дрожжей
путем размножения их на жидких питательных
средах. Выделенные из жидких сред прессо-
ванные дрожжи представляют собой готовый
продукт в виде массы живых микроорганизмов.
Принципиальная технологическая схема
выращивания и выделения товарных дрожжей
с последующей их обработкой представлена на
рис. 1.
Выращивание дрожжей в товарной ста-
дии осуществляют по воздушно-приточному
способу в дрожжерастительном аппарате. При
этом процесс выращивания подразделяется на
два периода: накопительный и отборочный. В
течение первых 7 часов дрожжи выращивают
по воздушно-приточному способу. Затем начи-
нают непрерывный отбор из аппарата некото-
рого количества его содержимого в отдельный
отборочный аппарат и одновременно в таком
же количестве подают в него мелассное сусло,
растворы солей и воду. В дрожжерастительном
аппарате в результате отборов стабилизируют-
ся условия выращивания дрожжей. Общая про-
ISSN 0204-3602. Пром. теплотехника, 2011, т. 33, №1 43
ТЕПЛО- И МАССООБМЕННЫЕ АППАРАТЫ
должительность процесса составляет 12 часов
и более.
После периода отборов дрожжевая суспен-
зия поступает на сепарирование и вакуум-
фильтрование. Полученная дрожжевая масса
идет на формирование, упаковку, охлаждение и
реализацию [1].
Недостатками изложенной технологии яв-
ляются: большая продолжительность техноло-
гического процесса, низкая продуктивность на-
копления биомассы дрожжей и низкая удельная
скорость их роста.
В связи с этим целью работы является совер-
шенствование технологического процесса вы-
ращивания товарных хлебопекарных дрожжей
с применением метода дискретно-импульсного
ввода энергии (ДИВЭ). А именно, увеличение
удельной скорости роста и продуктивности на-
копления биомассы дрожжей и, как следствие,
Рис. 1. Принципиальная технологическая схема выращивания и выделения товарных
дрожжей с последующей их обработкой.
сокращение технологического процесса, повы-
шение качества готовой продукции
Для достижения поставленной цели в тех-
нологическом процессе выращивания товар-
ных хлебопекарных дрожжей на стадии на-
копительного периода и периода отборов был
применен метод ДИВЭ. Сущность этого метода
состоит в том, что вводимая в многокомпонент-
ные дисперсные среды энергия распределяется
в рабочем объеме дискретно, причем в каждом
локальном элементе в течение очень коротко-
го времени выделяется чрезвычайно высокая
удельная мощность. Реализация метода ДИВЭ
предполагает создание большого количества
равномерно распределенных в дисперсной сре-
де паровых или парогазовых пузырьков, кото-
рые трансформируют стационарную тепловую
или механическую энергию в энергетически
мощные импульсы, дискретные во времени и
ISSN 0204-3602. Пром. теплотехника, 2011, т. 33, №144
ТЕПЛО- И МАССООБМЕННЫЕ АППАРАТЫ
в пространстве. При быстром изменении па-
раметров состояния в многофазной среде про-
исходит импульсное расширение или сжатие
пузырька, сопровождающееся высокочастот-
ными пульсациями его поверхности. При этом
в локальной окрестности каждого пузырька
возникают аномально амплитудные значения
скорости (до 2000 м/с), ускорения (в миллионы
раз превышающие ускорение земного тяготе-
ния), локального давления (до тысячи атмос-
фер). Сопровождающие эти явления ударные
волны, межфазная турбулентность, микрокави-
тация, проникающие микроструи вызывают на
межфазных поверхностях нестабильности типа
Релея-Тейлора или типа Кельвина-Гельмгольца,
что приводит к интенсивному дроблению дис-
персных включений, значительному увеличе-
нию поверхности контакта фаз и повышению
процессов массо- и теплопереноса [2]. Реа-
лизуется метод ДИВЭ при помощи роторно-
пульсационных аппаратов (РПА).
Конструктивно установка состоит из
роторно-пульсационного узла, насоса, элек-
тродвигателя, корпуса и трубопровода для
рециркуляции готового продукта. Основным
рабочим органом аппарата является роторно-
пульсационный узел, который включает уста-
новленные на валу двигателя диск с лопатками
– своеобразное рабочее колесо центробежного
насоса и два статора, между которыми нахо-
дится ротор. При вращении ротора происходит
поочередное совпадение пазов ротора и стато-
ров, что вызывает значительные знакоперемен-
ные перепады давления, высокоградиентные
течения в зазорах, также большие градиенты
сдвиговых напряжений. Возникают локальные
скорости сдвига потока обрабатываемой среды
от 30·103 с-1 до 500·103 с-1 частоты пульсаций
от 1 до 10 кГц [3].
При проведении опытов на стадии выра-
щивания товарных дрожжей в накопительный
период и период отборов устанавливались РПА
различных модификаций (ТФГ, БГ-3, ТФ-2).
Данные аппараты могут работать как в прямо-
токе, так и в режиме рециркуляции. Производи-
тельность аппаратов при обработке дрожжевой
суспензии – от 20 до 30 м3/ч. РПА отличается
друг от друга величиной зазора между стато-
ром и ротором и угловой скоростью вращения
ротора.
Одним из наиболее важных показателей
эффективности работы РПА является частота
пульсации среды в рабочем органе. При про-
ведении исследований была определена зави-
симость удельной скорости роста дрожжей от
частоты пульсаций среды, проходящей через
РПА различных модификаций (рис. 1). Экспе-
риментальные данные свидетельствуют о том,
что с повышением частоты пульсаций дрожже-
вой суспензии от 0 до 5 кГц удельная скорость
роста дрожжей увеличивается с применением
аппарата марки ТФ-2 – на 23 %, БГ-3 – на 33 %,
ТФГ – на 38 %. Увеличение частоты пульсаций
свыше 5 кГц не приводит к дальнейшему уве-
личению скорости роста дрожжей.
Анализируя кривые (рис. 2), можно сделать
вывод, что обрабатывать дрожжевую суспен-
зию целесообразно с применением РПА марки
ТФГ при частоте пульсаций 4…5 кГц.
Продуктивность накопления биомассы
дрожжей (кг·м3/ч) в зависимости от частоты
пульсаций дрожжевой суспензии в РПА раз-
личных модификаций представлена в табл. 1.
Рис. 2. Зависимость удельной скорости
роста дрожжей (μ) от частоты пульсаций
среды, проходящей через РПА различных
модификаций (f): 1 – РПА марки ТФ;
2 – РПА марки БГ-3; 3 – РПА марки ТФ2.
ISSN 0204-3602. Пром. теплотехника, 2011, т. 33, №1 45
ТЕПЛО- И МАССООБМЕННЫЕ АППАРАТЫ
Табл. 1. Продуктивность накопления биомассы дрожжей (кг·м3/ч) в ависимости от частоты
пульсаций среды в РПА различных модификаций
Модификация РПА Частота пульсаций, кГц
0 1 2 3 4 5
ТФГ 5,1
5,1
5,1
5,5
5,4
5,3
5,8
5,7
5,5
6,1
6,0
5,7
6,4
6,3
6,0
6,6
6,4
6,1
БГ-3
ТФ-2
Из табл. 1 следует, что увеличение частоты
пульсаций дрожжевой суспензии от 0 до 5 кГц
способствует повышению накопления биомас-
сы дрожжей на 15…30 % в зависимости от мар-
ки РПА.
Установлено, что для выращивания товар-
ных хлебопекарных дрожжей наиболее эф-
фективно применять РПА марки ТФГ. Обра-
батывать дрожжевую суспензию следует при
частоте пульсаций 4…5 кГц. Увеличение удель-
ной скорости роста дрожжей и накопления био-
массы с применением в технологическом про-
цессе РПА объясняется тем, что увеличивается
разница в осмотическом давлении снаружи и
внутри клетки и, как следствие, улучшается
усвоение клеткой питательных веществ.
Улучшение процессов массообмена и мас-
сопереноса в дрожжевой суспензии повышает
отток метаболитов из клетки, а следователь-
но способствует размножению дрожжей. На-
нопроцессы, проходящие в РПА, разрушают
конгломераты дрожжей с выстраиванием их в
отдельные цепочки и даже с появлением оди-
ночных клеток. Это способствует увеличению
суммарной поверхности дрожжевых клеток,
находящихся в единице объема, что улучшает
поглощение кислорода и питательных веществ.
Выводы
Совершенствование технологического про-
цесса выращивания товарных хлебопекарных
дрожжей с применением метода ДИВЭ по-
зволит увеличить удельную скорость роста и
продуктивность накопления биомассы на 20…
30 % . В связи с этим на эту же величину может
быть сокращена продолжительность процесса.
Обрабатывать дрожжевую суспензию целесоо-
бразно на РПА марки ТФГ при частоте пульса-
ций 4…5 кГц.
ЛИТЕРАТУРА
1. Мальцев П.М. Технология бродильных
производств. М: Пищевая промышленность,
1980. – 560 с.
2. Долинский А.А., Басок Б.И., Гулый И.С. и
др. Дискретно-импульсный ввод энергии в те-
плотехнологиях. – Киев: Научная книга, 1996.
– 208 с.
3. Басок Б.И., Ободович А.Н., Пироженко
И.А., Коба А.Р. Дискретно-импульсный ввод
энергии в технологии бродильного производ-
ства. // Пром. теплотехника, –2003. –Приложе-
ние к журналу № 4. –С. 94-96.
Получено 22.11.2010 г.
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-60299 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0204-3602 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T18:14:27Z |
| publishDate | 2011 |
| publisher | Інститут технічної теплофізики НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Ободович, А.Н. Чайка, А.И. Лымарь, А.Ю. 2014-04-13T20:10:35Z 2014-04-13T20:10:35Z 2011 Особенности применения метода дискретно-импульсного ввода энергии при выращивании товарных хлебопекарных дрожжей / А.Н. Ободович, А.И. Чайка, А.Ю. Лымарь // Промышленная теплотехника. — 2011. — Т. 33, № 1. — С. 42-45. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. 0204-3602 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/60299 663.1(0,75) + 536.25 Усовершенствована технология выращивания товарных хлебопекарных дрожжей с применением метода дискретно-импульсного ввода энергии (ДИВЭ). Вдосконалена технологія вирощування товарних хлібопекарських дріжджів із застосуванням методу дискретно-імпульсного вводу енергії (ДІВЕ). Technology of the growing mar-ketable baker's yeast with application discrete pulse input of energy (DPIE) was advanced. ru Інститут технічної теплофізики НАН України Промышленная теплотехника Тепло- и массообменные аппараты Особенности применения метода дискретно-импульсного ввода энергии при выращивании товарных хлебопекарных дрожжей Features of appliance of discrete pulse input of energy in cultivating commodity baker yeast Article published earlier |
| spellingShingle | Особенности применения метода дискретно-импульсного ввода энергии при выращивании товарных хлебопекарных дрожжей Ободович, А.Н. Чайка, А.И. Лымарь, А.Ю. Тепло- и массообменные аппараты |
| title | Особенности применения метода дискретно-импульсного ввода энергии при выращивании товарных хлебопекарных дрожжей |
| title_alt | Features of appliance of discrete pulse input of energy in cultivating commodity baker yeast |
| title_full | Особенности применения метода дискретно-импульсного ввода энергии при выращивании товарных хлебопекарных дрожжей |
| title_fullStr | Особенности применения метода дискретно-импульсного ввода энергии при выращивании товарных хлебопекарных дрожжей |
| title_full_unstemmed | Особенности применения метода дискретно-импульсного ввода энергии при выращивании товарных хлебопекарных дрожжей |
| title_short | Особенности применения метода дискретно-импульсного ввода энергии при выращивании товарных хлебопекарных дрожжей |
| title_sort | особенности применения метода дискретно-импульсного ввода энергии при выращивании товарных хлебопекарных дрожжей |
| topic | Тепло- и массообменные аппараты |
| topic_facet | Тепло- и массообменные аппараты |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/60299 |
| work_keys_str_mv | AT obodovičan osobennostiprimeneniâmetodadiskretnoimpulʹsnogovvodaénergiiprivyraŝivaniitovarnyhhlebopekarnyhdrožžei AT čaikaai osobennostiprimeneniâmetodadiskretnoimpulʹsnogovvodaénergiiprivyraŝivaniitovarnyhhlebopekarnyhdrožžei AT lymarʹaû osobennostiprimeneniâmetodadiskretnoimpulʹsnogovvodaénergiiprivyraŝivaniitovarnyhhlebopekarnyhdrožžei AT obodovičan featuresofapplianceofdiscretepulseinputofenergyincultivatingcommoditybakeryeast AT čaikaai featuresofapplianceofdiscretepulseinputofenergyincultivatingcommoditybakeryeast AT lymarʹaû featuresofapplianceofdiscretepulseinputofenergyincultivatingcommoditybakeryeast |