Чорна Тетяна Миколаївна. Удосконалення технології вилучення сахарози з бурякової стружки із застосуванням полімерного біоцидного препарату : Дис... канд. наук: 05.18.05 - 2007.
Анотація до роботи:
Чорна Т.М. Удосконалення технології вилучення сахарози з бурякової стружки із застосуванням полімерного біоцидного препарату. – Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.18.05 – Технологія цукристих речовин та продуктів бродіння. – Національний університет харчових технологій, Київ, 2007.
Робота присвячена підвищенню ефективності бурякоцукрового виробництва шляхом удосконалення технології вилучення сахарози з бурякової стружки. В дисертаційній роботі представлені результати теоретичних та експериментальних досліджень щодо закономірностей екстрагування сахарози із застосуванням полімерного біоцидного препарату комплексної дії – полігексаметиленгуанідину гідрохлориду (ПГМГХ).
Встановлено ефективність застосування ПГМГХ під час перероблення сировини різної технологічної якості. Досліджено механізм взаємодії ПГМГХ з пектиновими речовинами клітинного соку буряків. Визначено ефективність біоцидної дії ПГМГХ відносно мікрофлори живильної води та дифузійного соку. Запропоновано технологію вилучення сахарози з бурякової стружки із застосуванням ПГМГХ, яка пройшла випробування в промислових умовах. Розроблено та затверджено галузеву технологічну інструкцію і технологічний регламент по використанню дезінфекційного засобу “Біодез” (на основі ПГМГХ) для дезінфекції технологічних вод та продуктів на підприємствах цукрової промисловості.
За результатами аналізу літературних даних, теоретичних та експериментальних досліджень розроблено технологію вилучення сахарози з бурякової стружки із застосуванням полімерного біоцидного препарату ПГМГХ. Реалізація запропонованої технології дає можливість забезпечити підвищення ефективності бурякоцукрового виробництва за рахунок одержання дифузійного соку високої чистоти та зменшення втрат сахарози від мікробіологічного розкладання під час перероблення сировини різної якості.
Науково обґрунтовано і практично підтверджено перспективність застосування полімерного біоцидного препарату – полігексаметиленгуанідину гідрохлориду, який поєднує в собі властивості флокулянту та антисептику, під час екстрагування сахарози з бурякової стружки. Дослідженнями встановлено, що введення ПГМГХ в живильну воду для екстрагування сахарози з бурякової стружки сприяє підвищенню чистоти дифузійного соку на 1,2-2,2 од. у порівнянні з контрольним дифузійним соком, ефекту очищення соку під час екстрагування - до 20-23 %. Крім того, встановлено, що введення ПГМГХ в живильну воду сприяє підвищенню чистоти соку ІІ сатурації на 0,7-1,1 одиниці, при цьому загальний ефект очищення соку складає 43-46 %.
Визначено, що підвищення чистоти дифузійних соків, одержаних із застосуванням ПГМГХ, забезпечується за рахунок коагуляції високомолекулярних сполук клітинного соку буряків. Так, вміст високомолекулярних сполук в дифузійних соках зменшується в середньому на 12-18 %, пектинових речовин – на 15-25 %. Встановлено, що застосування ПГМГХ під час екстрагування є ефективним як у разі перероблення кондиційної сировини, так і буряків після тривалого зберігання.
За допомогою методів математичного моделювання розроблені рівняння, що описують залежності технологічних показників дифузійного соку від витрат ПГМГХ. На основі одержаних моделей розраховано оптимальні витрати ПГМГХ під час екстрагування сахарози з бурякової стружки, що складають 0,004 % до маси буряків.
На основі досліджень мікроструктури пектинових речовин буряків вивчено механізм взаємодії пектинових речовин з ПГМГХ, який полягає в утворенні структурованих агрегатованих сполук пектинових речовин з ПГМГХ, що сприяє меншому їх переходу в дифузійний сік. Під час введення в систему пектин-ПГМГХ іону кальцію утворюється осад з більш щільною, упорядкованою структурою.
Підтверджено високу ефективність бактерицидної та фунгіцидної дії ПГМГХ відносно мікрофлори дифузійного соку та живильної води. Встановлено, що у разі застосування ПГМГХ у кількості 0,0016 % до маси буряків під час перероблення кондиційної сировини ефект знезараження становить 92,8 %, а частково уражених слизистим бактеріозом (до 10 %) – 84,6 %. З підвищенням витрат ПГМГХ до 0,003 % до маси буряків у разі перероблення сировини, ураженої слизистим бактеріозом, ефект знезараження досягає 90,3 %.
Розроблено спосіб екстрагування сахарози з бурякової сировини, який передбачає попереднє оброблення стружки 0,1-0,2 %-им розчином ПГМГХ перед процесом екстрагування та введення препарату в живильну воду. Загальні витрати ПГМГХ під час екстрагування сахарози складають 0,004 % до маси буряків, при цьому 80 % витрат використовується для оброблення стружки, а 20 % - для підготовки води. Дослідженнями встановлено, що розроблений комбінований спосіб введення ПГМГХ під час екстрагування сахарози є більш ефективним як з точки зору покращення показників технологічної якості дифузійного та очищеного соків, так і для пригнічення розвитку мікробіологічних процесів у дифузійному апараті.
Промислові випробування антисептику “Біодез”, діючою речовиною якого є ПГМГХ, у виробничих умовах Іванопільського цукрового заводу підтвердили високий біоцидний ефект препарату. Так, у разі періодичного введення антисептику “Біодез” в дифузійну установку у кількості 0,0004 % (по масі діючої речовини) до маси буряків 2-4 рази на добу спостерігається зменшення приросту молочної кислоти у дифузійному соку на 40-45 %, та вмісту нітритів на 50-60 %, що в цілому сприяє зменшенню втрат сахарози від мікробіологічного розкладання на 0,05-0,1 % до маси буряків.
Промислові випробування технології екстрагування сахарози з бурякової стружки з використанням ПГМГХ для оброблення бурякової стружки та підготовки живильної води на Іванопільському цукровому заводі показала її ефективність, з точки зору покращення показників технологічної якості дифузійного та очищеного соків. Дослідженнями встановлено підвищення ефекту очищення соку під час екстрагування сахарози до 20-22 %. Чистота соку ІІ сатурації та сиропу підвищується на 0,8-1,2 одиниці. Загальний ефект очищення соків у разі роботи заводу згідно розробленого способу з використанням препарату ПГМГХ під час екстрагування сахарози підвищується до 40-45 %. Підвищення показників якості дифузійного та очищеного соків, зменшення втрат сахарози від мікробіологічного розкладання сприяє підвищенню виходу готової продукції на 0,2-0,4 % до маси буряків. Економічний ефект від впровадження складає 274500 грн. на 100000 т перероблених буряків (у цінах 2005 року).
Розроблено та затверджено галузеву технологічну інструкцію, а також технологічний регламент по використанню дезінфекційного засобу “Біодез” (на основі полігексаметиленгуанідину гідрохлориду) для дезінфекції технологічних вод та продуктів на підприємствах цукрової промисловості.
Публікації автора:
Сучасні способи інтенсифікації процесу екстрагування цукрози з використанням хімічних реагентів / Н.А. Гусятинська, М.П. Купчик, А.А. Ліпєц, С.М. Тетеріна, Т.М. Чорна // Наукові праці НУХТ. – 2005. – № 16. – С. 71-73.
Особистий внесок: приймала участь в організації та проведенні досліджень, обробленні експериментальних даних та написанні статті.
Зменшення втрат цукрози від мікробіологічного розкладання в процесі перероблення цукрових буряків / Н.А. Гусятинська, С.М. Тетеріна, Т.М. Чорна, А.А. Ліпєц, М.П. Купчик // Праці Таврійської державної агротехнічної академії. – Мелітополь, 2005. – Вип. 34. – С. 83-89.
Особистий внесок: приймала участь у підборі і теоретичному аналізі літературних джерел, проведенні досліджень та написанні статті.
Використання препарату “Біодез-Р” в процесі екстрагування цукрози з бурякової стружки / Н.А. Гусятинська, М.П. Купчик, А.А. Ліпєц, Т.М. Чорна // Цукор України. – 2006. – № 1-2. – С. 31-34.
Особистий внесок: провела експериментальні дослідження, приймала участь в обробленні експериментальних даних та оформленні статті.
Застосування нового антисептику-флокулянту ПГМГХ в процесі екстрагування / Н.А. Гусятинська, Т.М. Чорна, А.А. Ліпєц, М.П. Купчик // Збірник наукових праць Вінницького державного аграрного університету. Серія: Технічні науки. – Вінниця, 2006. – 240 с.
Особистий внесок: приймала участь у проведенні досліджень, опрацюванні експериментальних даних та написанні статті.
Вплив хімічної обробки бурякової стружки на технологічну якість дифузійного соку / Н.А. Гусятинська, Т.М. Чорна, А.А. Ліпєц, М.П. Купчик // Наукові праці НУХТ. – 2006. – № 18. – С. 38-40.
Особистий внесок: провела експериментальні дослідження, приймала участь в обробленні експериментальних даних та написанні статті.
Использование антисептика-флокулянта при извлечении сахарозы из свекловичной стружки / Н.А. Гусятинская, М.П. Купчик, А.А. Липец, Т.Н. Чорна, С.Н. Тетерина // Сахар. – 2006. – № 8. – С. 36-39.
Особистий внесок: приймала участь в організації та проведенні досліджень, обробленні експериментальних даних і написанні статті.
Пат. 8853 U України, МПК7 С13D1/10. Спосіб підготовки живильної води для екстрагування сахарози із бурякової сировини / М.П. Купчик, В.Т. Лісовенко, А.А. Ліпєц, В.В. Вознюк, Н.А. Гусятинська, С.М. Тетеріна, Т.М. Чорна. – 200502366; Заявл. 16.03.2005; Опубл. 15.08.2005, Бюл. № 8.
Особистий внесок: провела патентний пошук, приймала участь у експериментальних дослідженнях, узагальненні їх результатів, підготовці матеріалів та написанні заявки на патент.
Пат. 8854 U України, МПК7 С13D1/00. Спосіб одержання дифузійного соку / М.П. Купчик, В.Т. Лісовенко, А.А. Ліпєц, В.В. Вознюк, Н.А. Гусятинська, С.М. Тетеріна, Т.М. Чорна. – 200502367; Заявл. 15.05.2005; Опубл. 15.08.2005, Бюл. № 8.
Особистий внесок: провела патентний пошук, брала участь у експериментальних дослідженнях, опрацюванні одержаних даних та написанні заявки.
Особистий внесок: провела патентний пошук, брала участь у експериментальних дослідженнях, підготовці матеріалів та написанні заявки.
Використання солей полігексаметиленгуанідину для інтенсифікації процесу вилучення цукру з бурякової сировини / Т.М. Чорна, М.П. Купчик, А.А. Ліпєц, Н.А. Гусятинська // Матеріали 71-ої наукової конференції молодих вчених, аспірантів і студентів. – К.: НУХТ, 2005. – Ч. 2. – С. 5.
Особистий внесок: приймала участь у проведенні експериментальних досліджень, опрацюванні експериментальних даних та написанні тез доповіді.
Вплив солей ПГМГХ на технологічну якість дифузійного соку / Т.М. Чорна, Н.А. Гусятинська, А.А. Ліпєц, М.П. Купчик // Матеріали 72-ої наукової конференції молодих вчених, аспірантів і студентів. – К.: НУХТ, 2006.–Ч. 2. – С. 5.
Особистий внесок: приймала участь у плануванні та проведенні досліджень, проаналізувала їх результати та оформила тези доповіді.
Обробка бурякової стружки коагулянтами в процесі екстрагування сахарози / Н.А. Гусятинська, А.А. Ліпєц, М.П. Купчик, Т.М. Чорна, С.М. Тетеріна // Матеріали ІV Міжнародної науково-практичної конференції. – Харків, 2006. – Ч. 1. – С. 93-95.
Особистий внесок: провела експериментальні дослідження, проаналізувала і узагальнила їх результати, оформила тези доповіді.
“Біодез” – ефективний антисептик-флокулянт для цукрового виробництва / Н.А. Гусятинська, М.П. Купчик, А.А. Ліпєц, Т.М. Чорна // Матеріали науково-технічної конференції цукровиків України. – К.: Цукор України, 2006. – С. 183-186.
Особистий внесок: приймала участь в організації та проведенні досліджень, проаналізувала і узагальнила їх результати, оформила тези доповіді.
Оптимізація процесу вилучення сахарози з бурякової стружки з використанням полігексаметиленгуанідину гідрохлориду / Т.М. Чорна, М.П. Купчик, Н.А. Гусятинська, А.А. Ліпєц, В.О. Мірошник // Матеріали Всеукраїнської науково-практичної конференції “Нові ресурсо- та енергозберігаючі технології харчових виробництв”. – Полтава: ПУСКУ, 2007. – С. 15-17.
Особистий внесок: провела дослідження, приймала участь в обробленні експериментальних даних і написанні тез доповіді.
Удосконалення технології екстрагування сахарози із застосуванням сучасних способів фізико-хімічної дії на бурякову стружку / Н.А. Гусятинська, Т.М. Чорна, А.А. Ліпєц // Збірник наукових праць Луганського аграрного університету. Серія: Технічні науки. – Луганськ: ЛНАУ, 2006. – 258 с.
Особистий внесок: провела експериментальні дослідження, проаналізувала і узагальнила їх результати, оформила тези доповіді.
Визначення оптимальних технологічних параметрів застосування ПГМГХ в процесі вилучення сахарози / Т.М. Чорна, Н.А. Гусятинська, А.А. Ліпєц, В.О. Мірошник // Матеріали 73-ої наукової конференції молодих вчених аспірантів і студентів. – К.: НУХТ, 2007. – Ч. І – С. 140.
Особистий внесок: провела дослідження, приймала участь в опрацюванні експериментальних даних і написанні тез доповіді.
Влияние химических реагентов на повышение качества диффузионного сока / М.П. Купчик, Н.А. Гусятинская, А.А. Липец, Т.Н. Чорна // Сб. научн. докладов VII Международной научно-практической конференции «Энерго- и ресурсосберегающие технологии свеклосахарного производства». – М.,2007. – С. 50-52.
Особистий внесок: приймала участь у плануванні та проведенні досліджень, обробленні експериментальних даних і написанні тез доповіді.
