4. Научные направления кафедры

4. Научные направления кафедры

1. Совершенствование технологии диффузионного извлечения сахарозы из сахарной свеклы; Разработка обогащенных продуктов питания на основе экспондированного злакового сырья;

2. Технологии производства сахаристых и субтропических продуктов, водоподготовка для пищевых предприятий;

3. Разработка технологии белок- полисахаридных смесей для масляных кремов Биотехнологические решения снижения энергетической ценности в мучных кондитерских изделиях и ресурсосбережение;

4. Технология субтропических и пищевкусовых продуктов. Конструирование продуктов питания;

5. Применение методов математического моделирования и оптимизации в образовании, науке и технологии;

6. Разработка кондитерских изделий, обогащенных функциональными ингредиентами. Совершенствование технологий производства кондитерских изделий;

7. Исследования свойств сахарозаменителей и кондитерских изделий на их основе.

4. 1 Научная деятельность

Научные исследования на кафедре «Технологии сахаристых, субтропических и пищевкусовых продуктов» направлены на повышение эффективности производства и качества сахара, сахаристых продуктов: крахмальных паток, сахарозаменителей, чая, кофе, чайных и кофейных напитков, табачных изделий. Преподаватели кафедры продолжают традиции научных исследований, заложенные знаменитым ученым-сахарником Павлом Михайловичем Силиным (1887-1967), который длительное время возглавлял кафедру. Он создал теории диффузии сахара из свёклы, очистки сока, кристаллизации сахарозы, мелассообразования и других процессов сахарного производства, получившие широкое применение в промышленности. Преподаватели кафедры «Технологии сахаристых веществ» как и при работе под руководством П. М. Силина, продолжали исследования в области совершенствования технологий сахара и крахмало-патоки. Результаты научных исследований широко известны ученым нашей страны и за рубежом и внедрены на предприятиях отрасли профессорами Сапроновым А. Р., Жигаловым М. С., Тужилкиным В. И., Сидоренко Ю. И., Бугаенко И. Ф., Ермолаевой Г. А.; Сапроновой Л. А., Славянским А. А., Петровым М. С., Щеренко А. П., Джабраиловым Р. Д., доцентами Гавриловым А. М., Штерманом В. С., Мойсеяк М. Б., Гольденбергом С. Н., Вовк Г. А., Журавлевой З. Д., Кривовозом Б. Г.

В частности, был повышен эффект очистки диффузионного сока в результате внедрения дуговых сит, а также снижения содержания примесей перед подачей свеклы на переработку; сокращена продолжительность цикла обессахаривания свекловичной стружки в результате улучшения экстракции за счет снижения окисления фенольных соединений; снижены потери сахара за счет утилизации отходов свеклы с получением из них свекловичной массы, аналогичной свекловичной стружке; для очистки диффузионного сока разработаны способы преддефекации сока с получением дегидратированного преддефекационного осадка и отделения его в поле центробежных сил; разработана технологическая схема переработки тростникового сахара-сырца с углубленным разложением редуцирующих веществ и рациональным режимом сорбционной очистки; разработаны способы очистки растворов тростникового сахара-сырца от примесей; проверены в производственных условиях новые адсорбционные материалы: ионообменное неткатное полотно и полотно с углеродом; предложен динамический режим ионообменной очистки сахарсодержащих растворов с неподвижным переходным слоем и конструкция обесцвечивающего вакуум-фильтра, работающего в этом режиме; проведена сорбционная очистка с обеззоливанием сахарсодержащих растворов, позволяющая перерабатывать сахарсодержащее сырье в безотходном режиме; для улучшения очистки диффузионного сока разработаны устройство и способы преддефекации сока с получением дегидратированного преддефекационного осадка и отделения его в поле центробежных сил; способ электроконтактной обработки потока диффузионного сока в переменном электрическом поле, обеспечивающий снижение агрегативной устойчивости и осаждение веществ коллоидной степени дисперсности и высокомолекулярных соединений; комплексного энергосбережения; снижение расхода извести на очистку и повышение эффекта очистки диффузионного сока; исследована структура сахарсодержащих растворов и совершенствована кристаллизация сахарозы с разработкой номограмм, удобных для практического применения; исследована кинетика поверхностной реакции на кристаллах сахара, предложено усовершенствованное уравнение кристаллизации, удобное при расчетах на ЭВМ, разработаны новые способы кристаллизации сахара с дополнительным истощением мелассы и более полным обессахариванием межкристального раствора утфеля последней кристаллизации; новые технологические схемы продуктового отделения с увариванием утфелей на кристаллической основе; интенсифицирована кристаллизация сахара на последней ступени с использованием эпсомита; предложен конфузор для сокращения цикла уваривания утфеля; усовершенствованы работы конических центрифуг непрерывного действия с центробежной выгрузкой осадка со снижением цветности аффинированного желтого сахара или увеличением производительности центрифуг; регламент двухступенчатой фракционированной очистки клеровки сахара-сырца; новые методы контроля определения крахмала в сахаре-сырце, определение сахара в трудно поляризуемых растворах, метод идентификации свекловичного и тростникового сахаров; исследованы кинетические характеристики гидролиза сахарозы и крахмала, позволяющие управлять процессом.

Большое внимание на кафедре уделяется созданию научных основ компьютеризации технологических процессов в сахарном производстве. Создана автоматизированная система для проведения многовариантных технологических расчетов в производственных условиях и определения оптимальных режимов хранения и переработки сахарной свеклы; сгущения сока выпариванием; уваривания утфелей; распределения материальных потоков в продуктовом отделении, путем моделирования технологических процессов создана программа «Универсал» для определения структуры и параметров гибкой технологической схемы продуктового отделения; по программе «Кристаллизация» предполагается находить оптимальные режимы охлаждения утфеля последней кристаллизации; разработаны компьютерные программы по выбору оптимальных режимов уваривания утфелей, обессахаривания свекловичной стружки, по прогнозированию учтенных и неучтенных потерь сахара на сахарном заводе в процессе производства; снижения расхода топлива и повышения производительности предприятий сахарной отрасли за счёт разработки технологии полунепрерывной кристаллизации как фактора повышения их экономической эффективности.

Представляет большой интерес совершенствование технологии длительного хранения мелассы со снижением ее термохимического и микробиологического разложения с сохранением в ней сбраживаемых сахаров, что важно для переработки мелассы на биоэтанол.

Системный подход к решению проблем эффективной кристаллизации сахарозы обусловил использование в работе новой методологии - это применение методов математического моделирования, что дает возможность сформулировать исходные представления о дальнейшем развитии полунепрерывной кристаллизации - экономичной и не требующей при ее внедрении больших капитальных вложений. Разработаны принципы создания гибкой технологии кристаллизации сахара и критерии оценки оптимальных вариантов технологических связей на двух уровнях: статическом и динамическом, связанных между собой единым алгоритмом решения этой сложной задачи. К внедрению в промышленности рекомендованы следующие способы кристаллизации сахара в продуктовом отделении завода: уваривание утфеля на кристаллической основе этого же утфеля; также на кристаллической основе искусственного утфеля, приготовленного из желтого сахара промежуточной или последней ступени кристаллизации; с последовательной перетяжкой по ступеням кристаллизации и выводом сахаров I и II кристаллизаций, как товарного сахара-песка. Разработана конструкция вакуум-аппарата для кристаллизации сахарсодержащих растворов с устройством для интенсификации процесса; уваривание утфеля со стабилизацией колебаний технологических параметров и автоматизированной системой для его осуществления; способы контроля концентрации, пересыщения, содержания кристаллов с автоматическим управлением процессом уваривания сахарных утфелей; уваривание низко- и высококачественных утфелей до низких и высоких концентраций СВ с учетом состава несахаров; формирование режима уваривания утфелей и кристаллизации сахара на основе дифференцированного учета состава несахаров при минимуме информации, вводимой в ЭВМ; определение технологических связей в гибкой технологии кристаллизации сахара и способ оптимального распределения материальных потоков путем двухуровневого моделирования с учетом обобщенного критерия состава несахаров.

Несколько лет назад на кафедре было открыто направление обучения и научных исследований в области чая естественной и искусственной ферментации, табачных изделий и других вкусовых подуктов.

Результаты научных исследований сотрудники кафедры докладывают на научно-практических конференциях.

Итого обучение по технологии субтропических и вкусовых продуктов: чая, кофе, табачных изделий, соусов, ореховой и других паст. Преподаватели вместе со студентами изучают функциональные свойства сахарозаменителей природного происхождения; исследуют динамику изменений химических и органолептических свойств табачного сырья в процессе тепловой ферментации в соусной среде инвертированного сахарного сиропа; разрабатывают рецептуры новых продуктов: кофейных и чайных напитков на основе черного и зеленого чая с добавлением растительных экстрактов для специализированных напитков с функциональными ингредиентами природного происхождения.

Результаты научных разработок кафедры с успехом внедрены на предприятиях сахарной, бродильной и пищевкусовой отраслей пищевой промышленности России.