Введение
1 Состояние проблемы и основные задачи исследования 7
1.1 Значение в питании человека, химический состав и структура 7 различных видов плодового вина
1.2 Современные технологии производства плодового вина 9
1.3 Факторы, влияющие на качество плодового вина 12
1.4 Реологические свойства пищевых сред, методы их изучения и 17 описания
1.5 Баромембранные технологии разделения пищевых сред 20
1.5.1 Конструктивные особенности мембранных элементов и модулей 20
1.5.2 Поляризационные явления на мембранах и способы снижения 24 их влияния на скорость фильтрации
1.6 Цели и задачи исследования 27
2 Методики экспериментальных и теоретических исследований 29
2.1 Описание устройства и принципа работы оборудования для 29 изучения физико-механических характеристик продукта
2.1.1 Описание устройства и принципа работы вибрационного плот- 29 номера ВИП-2М
2.1.2 Описание устройства и методики работы на шариковом вискозиметре фирмы ХААКЕ
2.1.3 Описание оборудования для проведения исследований 36
2.2 Описание устройства и методики работы на лазерном 40
анализаторе микрочастиц «ЛАСКА-1К»
2.3 Методика определения оптической плотности продукта 43
2.4 Методика осветления вина проточной микрофильтрацией на 46
установке LabUnit M20
2.5 Методика осветления вина бентонитом 50
3 Результаты теоретических и экспериментальных исследований 54
3.1 Результаты исследования осветления плодового вина 54
3.1 Результаты осветления вина бентонитом 54
3.2 Результаты осветления вина желатином 57
3.3 Результаты исследования фильтрации вина микрофильтрацией 58
Выводы по главе 3 63
4 Разработка технологического процесса производства плодового 64
вина
4.1 Описание технологического процесса 64
4.2 Расчет экономической эффективности 70
Общие выводы 76
Список использованных источников 77
Плодово-ягодные вина - алкогольные напитки крепостью 10-18 % об., полученные спиртовым брожением из сока свежих или сульфитированных плодов и ягод, сахара, меда с добавлением или без добавления спирта- ректификата [1]. Многие плодово-ягодные вина, особенно слабоспиртуозные, по физиологическому воздействию на организм, а также по содержанию витаминов и дефицитных микроэлементов превосходят вина виноградные [2].
Плодово-ягодные вина подразделяют на сортовые и купажные. Сортовые вина вырабатывают из одного или нескольких сортов одного вида плодов и ягод. Купажные вина вырабатывают из смеси соков различных видов плодов и ягод. При выработке купажных вин разрешается использовать плодово-ягодные экстракты, но не более 25 % общего содержания кислоты в соках, заложенных на брожение [3].
Кроме разделения вин на сортовые и купажные, их подразделяют в зависимости от технологии приготовления на следующие группы: сухие, полусухие, полусладкие, сладкие, десертные, вина специальной технологии, шипучие, игристые [4].
Плодово-ягодные вина изготавливаются из грушевого или яблочного сока и, в отличие от виноградных вин, характеризуются более коротким сроком выработки и выдержки. Для осветления вин и предотвращения возможных помутнений из них удаляют частицы различной степени дисперсности, нестойкие соединения, микроорганизмы путем использования мембранных технологий. При этом все остальные компоненты, содержащиеся в плодовом вине и формирующие его вкусовые и питательные качества, остаются в нем.
В данной работе разработан технологический процесс осветления плодового вина методом микрофильтрации. Целью является получение высококачественной продукции при малых энергозатратах.
В данной работе разработан технологический процесс осветления плодового вина методом микрофильтрации. Целью является получение высококачественной продукции при малых энергозатратах
Разработанная технология позволяет сократить технологический процесс за счет внедрения мембранной установки стоимостью 963,23 тыс. р. вместо использованных ранее аппаратов. Вследствие чего изменяется энергопотребление линии и эксплуатационные затраты. Годовой экономический эффект равен 179,08 тыс. р. Срок окупаемости капитальных вложений составляет 5,4 года.
Определены физические и реологические характеристики продукта при осветлении бентонитом, желатином и микрофильтрацией; экономическая эффективность внедрения в производства проектной линии.
1. ГОСТ Р 52335-2005 «Продукция винодельческая. Термины и определения»
2. Косюра В.Т. Основы виноделия / В.Т. Косюра, Л.В. Донченко,
В.Д. Надыкта.- М.: «ДеЛипринт», 2004. - 440 с.
3. Федеральный закон «Технический регламент на вино и винодельческую продукцию». [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/1200080010
4. Зазирний Д.К. Основные тенденции в развитии внутреннего рынка алкогольной продукции в Российской Федерации // Региональная экономика: теория и практика, 2008. - № 4. - С. 15-18.
5. Помозова В.А. Технология слабоалкогольных напитков: теоретические и практические аспекты / В.А. Помозова. - Кемерово, 2002. - 152 с.
6. Егорова А. Рынок в движении. Основные тенденции мирового рынка напитков 2009-2010 / А. Егорова // Индустрия напитков. - 2011. - № 5. - С. 50-55.
7. Кишковский З.Н. Технология вина / З.Н. Кишковский, А.А. Мержаниан. - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984. - 504 с.
8. Гяурский А. Настольная книга винодела / А. Гяурский. - М.: Центр-полиграф, 2003. - 160 с.
9. Седов Е.Н. Биохимическая и технологическая характеристика плодов генофонда яблони / Е.Н. Седов, М.А. Макаркина, Н.С. Левгерева. - Орел: Изд-во ВНИИСПК, 2007. - 312 с.
10. Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона «Плодовое вино» [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://dic.academic.ru.
11. Жалпанова Л.Ж. Консервирование, копчение, виноделие / Л.Ж. Жалпанова. - М .: Книга по Требованию, 2007. - 640 c.
12. Ухина Е.Ю. Новые биотехнологические приемы в производстве фруктовых соков / Е.Ю. Ухина, О.Б. Мараева // Качество продукции, технологий и образования: мат-лы научно-практ. конф., 2007. - С. 74.
13. Не только виноград - из чего еще делают вина. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://amwine.ru.
14. Климова Е.В. Обеспечение условий для качественного брожения вин; контроль над процессом с помощью микроскопа (ФРГ) / Е.В. Климова // Пищевая и перерабатывающая промышленностью. Реферативный журнал - 2007. - № 1 - C. 190.
15. Зайчик Ц.Р. Технологическое оборудование винодельческих предприятий / Ц.Р. Зайчик, П.П. Прохоренко. - М.: ИНФРА-М, 2014. - 496 с.
16. Соболев Э.М. Технология натуральных и специальных вин /
Э.М. Соболев. - Майкоп: ГУРИПП «Адыгея», 2004. - 400 с.
17. Пат. 2368656 Российская Федерация, МПК C12G1/02. Способ производства вина фруктового натурального полусладкого/ И.Д. Манджгаладзе.
- заяв. 17.04.2008.
18. Пат. 2412988 Российская Федерация, МПК C12G1/06. Способ производства вина игристого яблочного / Л.А. Оганесянц, Б.Б. Рейтблат, Л.В. Дубинчук, Л.М. Кучерявый. - заяв. 24.03.2010.
19. Пат. 2435838 Российская Федерация, МПК C12G1/00, C12G3/07. Способ производства яблочного столового вина / Л.А. Оганесянц, А.Л. Панасюк, Е.И. Кузьмина, И.М. Шур, Л.И. Розина, Л.А. Пелих, М.А. Захаров. - заяв. 01.11.2010.
20. Пат. 2218389 Российская Федерация, МПК 7C12G1/00A, 7A23L1/06B. Способ переработки плодово-ягодного сырья / С.В. Цивинский
- заяв. 04.12.2001.
21. Пат. 107154 Российская Федерация, МПК C12G1/00. Линия производства специального плодового вина / М.В. Кузилов, Ю.Ф. Якуба - заяв. 24.03.2011.
22. Пат. 2330880 Российская Федерация, МПК C12G1/00, C12G1/02. Способ производства плодового вина / А.Л. Панасюк, Е.И. Кузьмина,
С.Л. Славская [и др.]. - заяв. 13.02.2007.
23. Виноградов В.А. Флотационное осветление продуктов переработки винограда и плодово-ягодного сырья / В.А. Виноградов, В.А. Загоруйко,
А.В., Сильвестров, В.А. Бойко // Вестник «Крымское качество». - Симферополь: 2007. - С. 93 - 95.
24. Чурсина О.А. Физико-химическая и технологическая оценка бентонитов, используемых в виноделии. - 2010. - №40. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://elibrary.ru/item.asp?id=25100301.
25. Биохимический состав плодов и ягод и их пригодность для переработки / Н.И. Савельев [и др.]. - Мичуринск: изд-во ГНУ ВНИИГ и СПР им. И.В. Мичурина Россельхозакадемик, 2004. - 124 с.
26. Пат. 2130739 Российская Федерация, МПК 6A23L2/80A, 6C12H1/048B. Способ осветления соков и вин / Н.А. Курбанов, Э.С. Гореньков, В.П. Филиппович, О.И. Квасенков - заяв. 13.10.1997.
27. Пат. 2030887 Российская Федерация, МПК 6A23L2/42A, 6C12H1/06B. Установка для производства осветленных соков и вин / Г.Р. Нариниянц, О.И. Квасенков, Э.С. Гореньков - заяв. 1995.
28. Пат. 2226120 Российская Федерация, МПК 7B01D35/12A. Устройство для фильтрации жидкости и способ регенерации фильтрующих элементов/ П.Н. Мартынов, Г.В. Григорьев, С.С. Скворцов - заяв. 12.09.2000.
29. Пат. 2470720 Российская Федерация, МПК B08B3/08. Способ очистки мембранных фильтров/ Ари Корнелис Бесемер, Мастригт Э. В., Андре Мепсхен - заяв. 16.07.2008.
30. Пат. 2048515 Российская Федерация, МПК 6C12G3/06A. Способ осветления ликеро-водочных изделий / В.А. Ямников, Ю.А. Ермилов, Г.И. Зайканова, В.И. Федоренко - заяв. 1995.
31. СанПиН 2.1.4.1074-01 «Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем водоснабжения. Контроль качества».
32. Алюханова О.А. Обоснование параметров проточной микрофильт-
33. Малкин А.Я. Реология: концепции, методы, приложения / А.Я. Мал-кин, А.И. Исаев. - СПб.: Профессия, 2007. - 560 с.
34. Виноградов Г.В. Реология полимеров / Г.В. Виноградов, А.Я. Малкин. - М.: Химия, 1977. - 440 с.
35. Косой В.Д. Инженерная реология биотехнологических сред /
В.Д. косой, Я.И. Виноградов, А.Д. Малышев. - СПб.: ГИОРД, 2005. - 648 с.
36. Мартьемьянова Л.Е. Инженерная реология / Л.Е. Мартьемьянова, Н.Б. Гаврилова, М.П. Щетинин [и др.]. - Омск: изд-во АлтГТУ, 2003. - 390 с.
37. Бибик Е.Е. Реология дисперсных систем / Е.Е. Бибик. - Л.: Изд-во Ленингр. ун-та, 1981. - 172 с.
38. Пирогов А.Н. Инженерная реология / А.Н. Пирогов, Д.В. Доня. - Кемерово: Кемеров. технол. ин-т пищ. пром-сти., 2004. - 110 с.
39. Мулдер М. Введение в мембранную технологию / М. Мулдер. - М: Мир, 1999 - 648 с.
40. Хванг С.-Т. Мембранные процессы разделения / С.-Т. Хванг, К. Каммермейер: пер. с англ. под ред. проф. Дытнерского Ю.И. - М.: Химия,1981.- 464 с.
41. Дытнерский Ю.И. Мембранные процессы разделения жидких сред / Ю.И. Дытнерский. - М : Химия, 1975 - 232 с.
42. Фетисов Е.А. Мембранные и молекулярно-ситовые методы переработки молока / Е.А. Фетисов, А.П. Чагаровский. - М : Агропромиздат, 1991 - 272 с.
43. Брык М.Т. Мембранная технология в промышленности / М.Т. Брык,
Е.А. Цапнюк, А.А. Твердый. - Киев: Техника, 1990 г. - 247 с.
44. Пат. 2262978 Российская Федерация, МПК7 В 01 D 63/10. Мембранный ультра- микрофильтрационный рулонный элемент
45. Поляков Ю.С. Ультра- и микрофильтрация в половолоконных аппаратах с образованием осадка на поверхности мембран: автореф. дисс. канд. техн. наук: 05.17.06 / Ю.С. Поляков. - М., 2005. - 27 с.
46. Николаев Г.И. Баромембранные процессы и аппараты / Г.И. Николаев. - Улан-Удэ: изд-во ВСГТУ, 2007. - 66 с.
47. Сакаш Г.В. Очистка воды на керамических фильтрах: монограф. / Г.В. Сакаш. - Новосибирск : Новосиб. гос. ун-т, 2005. - 164 с.
48. Водяков В.Н. Курсовое проектирование процессов и аппаратов пищевых производств / В.Н. Водяков, В.В. Кузнецов. - Саранск : Изд-во Мордов. ун-та, 2007. - 257 с.
49. Свитцов А.А. Введение в мембранную технологию / А.А.Свитцев. - М.: ДеЛи принт, 2007. - 208 с.
50. Худоян П.А. Концентрационная поляризация при ультрафильтрации растворов ВМС в предгелевом режиме: автореф. дисс. ...канд. техн. наук: 05.17.08 / П.А. Худоян. - М., Моск. хим.-технол. ин-т им. Д.И. Менделеева, 1991. - 15 с
51. Измерители плотности жидкостей вибрационные «ВИП-2М» И «ВИП-2МР». Руководство по эксплуатации ТКЛШ 2.843.001 РЭ. - СПб.: ООО «Термекс», 2009. 32 с. ил.
52. Водяков В. Н. Лабораторный модуль по дисциплине «Процессы и аппараты перерабатывающих производств» [Электронный ресурс] : электрон. учебно-метод. пособие / В. Н. Водяков, О. А. Кувшинова. - Электрон. дан. - Саранск: ФГБОУ ВПО «Мордов. гос. ун-т им. Н.П. Огарева», 7 сентября
2015. - 1 электрон. опт. диск (CD-ROM) : Зв., цв. - Систем. требования: Mi-crosoft Windows XP/7/8.
53. Водяков В.Н. Измерение вязкости ньютоновских сред на микровис-
A. А. Панкова // Энергоэффективные и ресурсосберегающие технологии и системы: мат-лы Междунар. науч.-практ. конф., посвящ. 55-летию института механики и энергетики. - Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2012. С. 87 - 91.
54. Кувшинова О.А. Оборудование для изучения и контроля физико-механических свойств пищевых продуктов / О.А. Кувшинова // Ресурсосберегающие экологически безопасные технологии производства и переработки сельскохозяйственной продукции: мат-лы XI международ. науч.-практ. конф., посвящ. памяти д.с/х.н. С.А. Лапшина. - Саранск: Изд-во Мордов. ун¬та, 2016. С. 407 - 412.
55. Водяков В.Н., Кувшинова О.А. Лабораторный модуль по дисциплине «Процессы и аппараты перерабатывающих производств» / Водяков В.Н., Кувшинова О.А.// учебно-методическое пособие / Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва. Саранск, 2015.
56. Водяков В.Н., Кувшинова О.А. Изучение ферментного осветления яблочного сока / Водяков В.Н., Кувшинова О.А. // Энергоэффективные и ресурсосберегающие технологии и системы: мат-лы международ. конференция. 2014. С. 14-20.
57. Данина М.М. Методы исследования свойств сырья, полуфабрикатов, готовых хлебобулочных и кондитерских изделий. Лабораторные работы / М.М. Данина, Е.В.Соболева: Учеб.-метод. пособие. - СПб.: НИУ ИТМО; ИХиБТ, 2013. - 57 с.
58. Печнов В.В. Реконструкция мембранной установки «LabUnit M20» /
B. В. Печнов, В. В. Кузнецов, В. Н. Водяков // Энергоэффективные и ресурсосберегающие технологии и системы: межвуз. сб. науч. тр. - Саранск: Изд- во Мордов. ун-та, 2013. С. 164-171.
59. Общий курс процессов и аппаратов химической технологии: Учебник: В 2 кн. / В.Г. Айнштейн, М.К. Захаров, Г.А. Носов и др.; Под ред. В.Г. Айнштейна. - М.: Университетская книга; Логос; Физматкнига, 2006. Кн. 1.
60. Физические величины: Справочник / А.П. Бабичев, Н.А. Бабушкина, А.М. Братковский и др.; под ред. И.С. Григорьева, Е.З. Михайлова. - М.: Энергоатомиздат, 1991. - 1232 с.
61. Кувшинова О.А. Методика работы на лазерном анализаторе «Ласка- 1К» / О.А. Кувшинова, М.Н. Сардаева // Энергоэффективные и ресурсосберегающие технологии и системы: межвуз. сб. науч. тр. - Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2016. - С. 268 - 273.
62. Очистка и осветление домашнего вина [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://alkolife.ru/vina/osvetlenie-i-ochistka.
63. Очистка и осветление домашнего вина [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://posamogonu.ru/vino/osvetlenie-v-domashnih-usloviyah.
64. Очистка и осветление домашнего вина [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.agro-mash.ru.
65. Козлова Н. А. Совершенствование промышленной технологии плодоовощных пюре и соков с применением ферментных препаратов автореф. дисс. канд. техн. наук: 05.18.01/ Козлова Н. А. - М., 2006. - 27 с.