Под инновационной деятельностью в обследовании подразумевается деятельность организации, направленная на разработку и внедрение новых или значительно усовершенствованной продукции и технологий. Инновационная деятельность на пищевых предприятиях требует качественно нового подхода. Сегодня перед предприятиями пищевой и перерабатывающей промышленности стоят следующие цели и задачи, реализация которых непосредственно связана с обеспечением инновационной деятельности на предприятии:

· внедрение технологий производства традиционных продуктов питания, позволяющие сохранить их ценность и обеспечить качество;

· разработка новых биологически полноценных продуктов питания;

· создание и внедрение технологий производства качественно новых пищевых продуктов.

Решение системной проблемы и задач, обеспечивающих продовольственную безопасность страны, возможно только путем реализации сценария инновационного развития пищевой отрасли, ядром которого является инновационная деятельность предприятий по производству продуктов питания.

Применение ультразвука в отраслях пищевой промышленности

Ультразвуковые технологии широко применяются для решения ряда задач в пищевом машиностроении, в производстве продуктов питания, в санитарной обработке оборудования, в очистке сточных вод пищевых производств, для контроля качества сырья, полуфабрикатов и готовой продукции, а также для ее упаковки. В основе всех ультразвуковых технологий лежат эффекты взаимодействия ультразвука со средой. Ультразвуковые методы весьма эффективны также для гашения пены в некоторых технологических процессах, для ускорения процессов ферментации, для ускорения проращивания семян, для предотвращения образования накипи в емкостном оборудовании и трубопроводах, для обеззараживания сточных вод, выделения из них ценных веществ и в ряде других случаев. Рядом исследований установлено, что ультразвуковые колебания способны изменять агрегатное состояние вещества, диспергировать, эмульгировать его, изменять скорость диффузии, кристаллизации и растворение веществ, активизировать реакции, интенсифицировать технологические процессы. Воздействие ультразвуковых колебаний на физико-химические процессы в пищевой промышленности дает возможность повысить производительность труда, сократить энергозатраты, улучшить качество готовой продукции, продлить сроки хранения, а также создать новые продукты с новыми потребительскими свойствами. Наиболее перспективным и достаточно освоенным использованием ультразвуковых технологий являются следующие технологические процессы:

· приготовление пищевых водных и водо-жировых эмульсий в мясомолочной, кондитерской, пищевкусовой отраслях промышленности, при изготовлении колбас, молочных продуктов, соков и т.д.;

· низкотемпературная обработка продуктов с целью “мягкой" варки;

· диспергирование, гомогенизация и пастеризация сырья, полуфабрикатов и продуктов;

· биологическая активизация пищевых продуктов с целью улучшения потребительских и лечебно-биологических свойств;

· гидрогенизация жиров, осветление растительных масел;

· мгновенная варка водомучных суспензий в хлебопекарных и спиртовых технологиях;

инновационный пищевая промышленность ультразвук

· интенсификация диффузионного процесса в диффузионных аппаратах при производстве сахара за счет ультразвука;

· очистка диффузионного сахарного сока;

· осаждение винно-кислых солей, содержащихся в вине;

· обеззараживание воды.

Преимущества ультразвуковых методов:

· Не слишком большие инвестиции, по сравнению с другими технологиями (резка водяной струей)

· Значительное уменьшение санитарных простоев

· Ультразвуковые системы позволяют могут быть легко автоматизированы

· Меньше ручных вмешательств в операции резания

· Повышение потребительской ценности готовой продукции

· Увеличение возможности выведения на рынок новых продуктов

· Низкие затраты на обслуживание системы, за счет отсутствия простоя для очистки лезвий

Ультразвуковые методы обработки в молочной промышленности. В составе молока содержится 87,3% воды, 12,5% сухих веществ, в том числе 3,8% молочного жира, 3,3% белков, 4,7% молочного сахара, 0,7 минеральных веществ. Особенность многих компонентов молока в том, что природа не повторяет их ни в каком другом продукте питания. В молоке жир распределен в виде жировых шариков, окруженных сложной белковой оболочкой, т.е. представляет собой эмульсию молочного жира в воде. Размер жировых шариков колеблется от 1 до 5 мкм. Причем, количество жировых шариков, имеющих размер более 2 мкм составляет более 50% и зависит от породы и индивидуальных особенностей коровы.

Питательная ценность молока в значительной степени определяется размерами частиц жира в молоке.

Таблица 1 - Результаты гомогенизации молока

Дробление жировых шариков молока до меньших, чем в исходном состоянии, размеров почти на треть повышает питательную ценность молока. Результаты ультразвуковой обработки 500 мл молока в течении 10 минут с помощью фитомиксера при различных температурах приведены в таблице 1. Как следует из приведенной таблицы, оптимальным следует считать обработку молока при температуре 55.70 градусов Цельсия, позволяющую получать более 80% от общего числа жировых шариков размером менее 2 мкм. При такой обработке молока наблюдается еще один важный положительный эффект - стерилизация молока. При этом количество болезнетворных бактерий существенно сокращается. В ходе совершенствования конструкций и режимов работы оборудования молочной промышленности нового типа, выяснилось следующее:

· конструкция может быть очень простой и надежной, без движущихся частей и высокого давления. Продукт просто протекает через трубу, а необходимые колебания 16-35 кГц генерируются пьезоэлементами в стенках трубы из нержавеющей стали 12Х18Н10Т;

· воздействие ультразвуковых колебаний на составные части молока может быть самым разнообразным, оно зависит от частоты волны и от их силы (амплитуды). Слишком большая мощность вызывает денатурацию белка, изменяет вкус жировой составляющей молока, а недостаточная мощность не дает гарантии полной надлежащей обработки потока. Поэтому оптимальным считается режим, например, для потока в пределах 3 м3/час - 2 кВт с частотой 22 кГц. Такой режим позволяет снизить бактериальную обсемененность продукта, обеспечить время хранения пастеризованного молока в упаковке как минимум 10 суток до начала отстоя сливок и повышения титруемой кислотности.

В таблице 2 приведены данные о бактерицидном действии ультразвука на микрофлору молока при различном по времени воздействии на 250 мл молока (использовано не пастеризованное молоко).

Таблица 2 - Бактерицидное действие ультразвука при обработке молока

Из приведенных данных следует, что за 8.10 обработки сырого молока (250 мл) фитомиксером обеспечивается снижение обсемененности до нормы (менее 200000 КОЕ в 1 мл.). При ультразвуковой обработке молока, не происходит разрушения наиболее лабильной части витамина С и его содержание остается практически равным исходному - 0,83 мг (пастеризация паром снижает концентрацию витамина С до 0,65 мг, инфракрасным излучением - до 0,75 мг, кипячение - практически полностью разрушает витамин С). Таким образом, ультразвуковая обработка с помощью фитомиксера обеспечивает не только повышение питательной ценности молока, но и обеспечивает его стерилизацию.

Следует отметить еще несколько положительных сторон УЗ обработки молока, способных найти широкое применение.

1. Обработанное ультразвуком и замороженное для длительного хранения молоко, после размораживания полностью сохраняет свои питательные и вкусовые качества.

2. Сухое молоко, выработанное, из обработанного ультразвуком, хранится значительно дольше. При восстановлении, по вкусу и составу не отличается от настоящего.

3. При ультразвуковой обработке пригодного к употреблению молока (в т. ч. пастеризованного) в домашних условиях в течении нескольких минут, кислотность молока не повышается более 5 часов.

В последние годы ультразвук начинает играть все большую роль в промышленности, за счёт быстрой окупаемости и улучшения выпускаемой продукции.

Список используемой литературы

1. Заяс, Ю.Ф. Ультразвук и его применение в технологических процессах мясной промышленности / Ю.Ф. Заяс // Пищевая промышленность. - 2011.

2. Кикучи, Е. Ультразвуковые преобразователи [Текст] / Е. Кикучи. - М.: Мир, 2010. - 424 с.

3. Рогов, И.А. Физические методы обработки пищевых продуктов [Текст] / И.А. Рогов, А.В. Горбатов // Пищевая промышленность. - 2010.

4. Хмелев В.Н. Ультразвуковые многофункциональные и специализированные аппараты для интенсификации технологических процессов в промышленности / В.Н. Хмелев - 2010. - 416 с.

Размещено на Allbest.ru