«АГРАРНЫЕ НАУКИ»

УДК 664.854.634.11

Арнаут С.А.

Разработка опытно-промышленной линии производства яблочных чипсов.

Республиканское унитарное предприятие «Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по продовольствию».

Стратегическая цель развития агропромышленного комплекса - достижение и поддержание продовольственной безопасности страны, должна обеспечиваться

восновном за счет собственного производства сельскохозяйственной продукции и продовольствия.

Одним из приоритетных направлений развития пищевой промышленности является разработка и внедрение технологий и технологических процессов для выпуска новых видов продуктов питания, что в конечном итоге позволяет расширить круг потребителей и обеспечить сбыт продукции. Актуальность развития пищевой промышленности в данном направлении подтверждает тот факт, что одной из задач, на решение которых направлены Государственные программы прикладных научных исследований на 2006-2010 годы в Республике Беларусь, является получение новых продуктов питания, разработка и внедрение новых технологий [1].

Взяв за основу вышеизложенное, РУП «Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по продовольствию» была разработана технология получения пищевого продукта из яблок – «Залатыя лустачкi», так называемых яблочных чипсов и комплект нестандартного оборудования для его производства.

Развитие и укрепление контроля за качеством и безопасностью продуктов питания в Республике Беларусь является не только одним из приоритетных направлений современной науки, но государства. Сложившаяся обстановка на мировом рынке продуктов питания заставляет производителей задумываться не только о снижении себестоимости выпускаемой продукции, но и об увеличении ассортимента и качества.

С учетом вышеизложенного, задачи по изучению тонкослойного резания яблок, разработке и созданию технических средств и технологии производства яблочных чипсов, а также исследования, направленные на снижение энергетических и увеличение качественных показателей, при производстве продуктов питания,

вобщем, и яблочных чипсов в частности – несомненно, актуальны.

РУП «Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по продовольствию» выполняя отдельное задание концерна «Белгоспищепром» были разработаны технология и комплект оборудования для получения нового продукта – яблочных чипсов. Яблочные чипсы – натуральный хрустящий десертный продукт, который не содержит жира, позволяет сохранить составляющие свежего яблока (естественную сладость и кислоту яблока, углеводы, белки, пектиновые вещества, микроэлементы) и предназначен для потребления всеми возрастными группами населения.

Технология производства яблочных чипсов включает следующие операции: свежие яблоки определенных сортов нарезаются тонкими пластинками, пропитываются сиропом и подвергаются сушке.

В результате детального анализа было выявлено, что в Республике Беларусь отсутствует как серийное, так и специализированное оборудование для произ-

567

водства яблочных чипсов. На эксплуатируемом и выпускаемом для пищевой промышленности оборудовании не удалось достичь необходимого качества резания с учетом заданной производительности.

Результатом проведенной работы стал комплект оборудования для производства яблочных чипсов, который успешно прошел испытания на РУП «Технопрод» и явился основой для мини-линии по производству яблочных чипсов. Данный комплект, выполненный с учетом научно-исследовательских результатов, представляет собой высокотехнологическое оборудование, отвечающее современным требованиям. Реализованные технические решения позволили решить такие проблемы, как: неравномерность по толщине нарезаемых ломтиков яблок, прилипание нарезанных ломтиков яблок к поверхности конвейерных лент. Так же, за счет конструктивных особенностей, был уменьшен процент брака по исходному сырью.

Кроме того, были проведены испытания сортов яблок белорусской, российской, литовской селекции районированных на территории Республики Беларусь и сделана выборка сортов удовлетворяющих требованиям технологической инструкции. Проведены исследования по отработке технологических режимов и параметров ведения технологического процесса получения яблочных чипсов. Установлены оптимальные режимы и параметры: толщина нарезки, время выдерживания яблок в рабочем сиропе, общая продолжительность сушки. Проведены исследования по оценке качества готового продукта и его качественных показателей в процессе хранения. Исследованы органолептические, основные физико-химические и микробиологические показатели качества образцов яблочных чипсов.

Однако высокий уровень ручного труда и сравнительно невысокая производительность комплекта в целом не позволяют использовать разработанное оборудование для промышленного производства яблочных чипсов.

Имеющиеся теоретические результаты, а также полученный практический опыт позволяют реализовать потенциал комплекта оборудования для производства яблочных чипсов в разработку опытно-промышленной линии производства яблочных чипсов «Залатыя лустачкi».

В настоящее время РУП «Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по продовольствию» заканчивает разработку конструкторской документации на опытно-промышленный участок по подготовке яблочных чипсов к сушке линии производства яблочных чипсов «Залатыя лустачкi».

Таким образом, изготовление по имеющейся документации оборудования и его внедрение в производство позволит:

- автоматизировать процесс производства, а, следовательно, снизить количество ручного труда;

-уменьшить энергетические и сырьевые затраты;

-увеличить производительность до 1 тонны яблочных чипсов в сутки;

-внедрить эффективную отечественную технологии производства нового продукта питания, доступного для различных слоев населения Республики Беларусь.

Библиографический список.

1. О Государственной программе возрождения и развития села на 2005 - 2010 годы: Указ Президента Респ. Беларусь, 25 марта 2005 г., № 150 // Нац. реестр правовых актов Респ. Беларусь. – 2005 г. – № 52. – 1/6339.

SUMMARY

S. Arnaut.

Food research and engineering center, National academy of sciences of Belarus, National unitary enterprise.

Development of a trial line of manufacturing of apple chips.

568

In paper processes of perspectiv directions of processing of apples are observed and production of the new vitaminized food stuffs - apple crisps is offered. The assaying of existing production technologies of apple chips is carried out and the operating procedure of manufacturing of apple chips in the conditions of republic of Belarus is justified. Ground conducted jobs on matching of raw ingredients, working off of conditions and arguments of support of an operating procedure, probes on finished stock evaluation test the optional equipment complete set is developed. With allowance for present data the construction documentation on a trial line of manufacturing of apple chips is developed.

УДК 005.591.6:637.1

Баранова М.И.1

СУЩНОСТЬ И ОСОБЕННОСТИ ИННОВАЦИОННОГО РАЗВИТИЯ МОЛОЧНОЙ ИНДУСТРИИ

1Институт системных исследований в АПК НАН Беларуси, Минск

Актуальность. Мировая и передовая отечественная практика показывает, что молочная индустрия, основанная на системном использовании интеллектуального ресурса, наукоемких и информационных технологиях, научных и технических достижениях, новых методах управления и хозяйствования, то есть инновационном способе развития предопределяет высокий уровень конкурентоспособности и эффективности ее производства.

Признание важности молочной промышленности в структуре агропромышленного комплекса Беларуси, высокой значимости в обеспечении продовольственной безопасности страны и экспортной направленности, а также понимание факта, что инновации являются важнейшим фактором конкурентоспособности и эффективности [1], вызывает необходимость разработки методологических основ инновационного развития молочной индустрии, определяющих его сущность и учитывающих характерные особенности, присущие данной сфере хозяйствования.

В этой связи целью исследования является установление сущности и выявление особенностей инновационного развития молочной индустрии.

Материалы и методы исследования. Теоретической и методологической базой для статьи являлись отечественные и зарубежные литературные источники по проблемам инноватики и инновационного развития молочной индустрии. В основу разработки и изложения материала положены монографический, аналитический, абстрактно-логический, метод сравнительного анализа и систематизации.

Результаты исследования и их обсуждение.

В процессе исследования установлено, что понятие «инновационное развитие молочной индустрии» следует рассматривать, с одной стороны, как эволюционный неравномерный процесс ее преобразования (совершенствования и радикального изменения) в рамках циклической динамики вследствие разработки, освоения и диффузии базисных и улучшающих инноваций, с другой стороны, как, приоритетный, высокоэффективный способ его функционирования на современном этапе.

Анализ инновационного развития молочной индустрии с точки зрения первого подхода, базируемый на методологии теорий циклической динамики Н.Д. Кондратьева, инноватики Й. Шумпетера, долгосрочного технико-экономического развития С.Ю. Глазьева достаточно подробно рассмотрен в работе [2].

Исследование показывает, что с позиции приоритетного и наиболее эффективного способа функционирования, инновационное развитие молочной индустрии следует изучать, как возможность и способность субъектов инновационного процесса взаимодействовать

569

в целях разработки, освоения и диффузии инноваций в молокоперерабатывающем производстве и выпуска конкурентоспособной молочной продукции. При этом инновации в молочной индустрии нами предлагается классифицировать согласно типологии, предложенной Й. Шумпетером, но с учетом особенностей молокоперерабатывающего производства (см рис.).

Рисунок – Классификация инноваций в молочной индустрии Непосредственно в молочной индустрии к продуктовым инновациям относятся совер-

шенно новые продукты, произведенные из молока-сырья (различные молочные десерты, напитки, творожные изделия, сыры, новые виды молока); пищевые ингредиенты, вырабатываемые из иных видов молочного сырья (молочной сыворотки); новые виды продуктов на основе молочных ингредиентов; молоко и молочные продукты, не содержащие лактозу. Расширение ассортимента в молочной промышленности осуществляется за счет разработки традиционной и новой молочный продукции лечебно-профилактического назначения, для детского, спортивного, геродиетического питания, а также органической и продукции «премиум-класса».

Процессные инновации в молокоперерабатывающем производстве заключаются в использовании ресурсо- и энергосберегающих технологий; во внедрении автоматизированных и роботизированных производственных линий и оборудования; в новых методах обработки молочного сырья (микрофильтрация молока, технологии, способствующие увеличению сроков годности молочной продукции с применением природных антибактериальных факторов, «барьерные» способы консервирования); в освоении технологий, направленных на решение экологических проблем, возникающих в результате функционирования отрасли.

Маркетинговые инновации включают использование новых методов маркетинговых исследований, стратегий сегментации рынка, охвата и развития целевого сегмента, построение новых каналов сбыта, изменение направленности сбытовой политики, выход на новые рынки сбыта и др.

Организационные инновации в молокоперерабатывающем производстве включают кооперацию и интеграцию с субъектами цепочки «производство молочного сырья – переработка – реализация – потребление», научно-исследовательскими организациями, совершенствование организационной структуры и методов управления, внедрение новой концепции организационной культуры, проведение реинжиниринга бизнес-процессов и др.

Выводы. Основываясь на установлении сущности, выявлении и систематизации инноваций, анализе функционирования высокоэффективной молочной индустрии можно выделить особенности ее инновационного развития:

-молоко и иные виды молочного сырья (сливки, пахта, обрат, молочная сыворотка) благодаря своему уникальному составу выступают, с одной стороны, основными оборотными средствами молокоперерабатывающего производства, с другой – объектами научных исследований и источником разработки инновационных технологий и продуктов;

-инновационное развитие молочной индустрии базируется на взаимодействии и применении НИОКР широкого спектра наук (биохимия, физика, биотехнология, микробиология, технология, нутриентология молока и молочной продукции);

-высокое влияние на инновационное развитие молочной индустрии оказывают достижения в технической и опытно-конструкторской области, то есть в сфере производства средств производства;

-инновационное развитие высокоэффективной молочной промышленности характеризуется комплексной роботизацией и автоматизацией производственного процесса, использованием информационных технологий, внедрением принципов устойчивого развития;

-молочная промышленность имеет наивысшую степень инновационности в тех странах, где процесс производства молока, его переработки, реализации молочной продукции, разработки и внедрения НИОКР объединен в единую инновационно-производствен- но-сбытовую цепь.

Литературные источники

570

1.Гусаков, В.Г. Продовольственная конкурентоспособность как стратегия устойчивого инновационного развития АПК / В.Г. Гусаков, Ф.И. Субоч // Вес. Нац.акад. навук Беларусі. Сер. Аграр. Навук. – 2007. – №2. – С. 5-11.

2.Баранова, М.И. Закономерности инновационно-технологического развития молочной индустрии в аспекте экономической динамики / М.И. Баранова // Сб. науч. тр. / Институт системных исследований в АПК НАН Беларуси. – Минск, 2009. – Вы.1(8): Проблемы экономики. – С.3-17.

3.Baranova, M.I. Approaches of the Belarusian Dairy Industry towards Innovation / M.I. Baranova // Business and Management 2010: The Proceedings of the 6th International Scientific Conference, Vilnius, May 13-14, 2010: / VGTU; inter.scient. con.: R. Ginevicius [and others]. – Vilnius, 2010. – pp.335 –341.

4.Dillon, P. Future outlook for the Irish dairy industry: a study of international competitiveness, influence of international trade reform and requirement for change / P. Dillon // International Journal of Dairy Technology. – 2008. – №1. – рр. 16-29.

Baranova M.I.1

ESSENCE AND PECULIARITIES OF DAIRY INDUSTRY INNOVATION DAV-

ELOPMENT

1Institute of System Researches in Agro-Industrial Complex, the National Academy of

Sciences, Minsk

Summary

In the article the essence and peculiarities of dairy industry innovation development is carried out. On the basis of references study, existing definitions, the author’s treatment of concept is given. The innovation classification in dairy industry is done as well.

УДК 677.051.151.2

Бобровская И. Е.

ВЛИЯНИЕ ПЛОТНОСТИ СЛОЯ ЛЬНОТРЕСТЫ НА ЕГО НЕРАВНОМЕРНОСТЬ ПОСЛЕ УТОНЕНИЯ В СЛОЕФОРМИРУЮЩЕЙ МАШИНЕ

РУП НПЦ НАН Беларуси по механизации сельского хозяйства

Из проведенных ранее исследований [1, 2] известно негативное влияние неравномерности слоя льнотресты по плотности на эффективность обработки в мяль- но-трепальном агрегате. Недостаточный промин тонких участков слоя по причине поднятия верхних вальцов мяльной машины утолщенными участками; снижение прочности волокна, вызванное действием значительных сил в направлении движения слоя, связанного с изменением периметрической скорости в соседних парах валков; потери волокна вследствие недостаточного зажима сырья в местах перехода от толстого слоя к тонкому в зажимно-транспортирую- щих механизмах трепальных машин; увеличение недоработки по причине невозможности подбора оптимальных режимов наладки мяльно-трепального агрегата – все это наиболее значимые отрицательные явления, обусловленные неравномерностью по плотности поступающего на переработку слоя льнотресты. По этой причине важным требованием, предъявляемым к работе слоеформирующей машины, является непрерывность и равномерность слоя льнотресты после утонения. Проектирование и создание слоеформирующих машин, в полной мере удовлетворяющих указанному требованию, является актуальным, так как позволит повысить выход длинного льноволокна при переработке льнотресты.

Целью наших исследований было экспериментально определить неравномерность слоя льнотресты на выходе разработанной в РУП НПЦ НАН Беларуси по механизации сельского хозяйства слоеформирующей машины МС-6,97 в зависимости от линейной плотности поступающего в машину слоя.

571

Объектом исследований являлся слой льнотресты, пропускаемый через утоняющий механизм слоеформирующей машины МС-6,97.

Для определения неравномерности слоя, возникающей в результате утонения в слоеформирующей машине, предварительно подготовленная горсть льнотресты, размещенная во впадине первого диска, в ручном режиме пропускалась через слоеформирующую машину (рис. 1).

Рис. 1. Распределение стеблей по впадинам последнего диска слоеформирующей машины

Взвешивая извлекаемые из впадин последнего диска порции, на которые разделилась первоначальная горсть, определяли, в каком соотношении распределяется масса стеблей во впадинах последнего диска. Учитывая прямую пропорциональную зависимость линейной плотности слоя во впадине диска от массы расположенной в ней горсти, за критерий неравномерности (по плотности) слоя льнотресты на выходе слоеформирующей машины принят коэффициент вариации массы горсти во впадинах выпускного диска.

Эксперименты проводились на горстях различной массы (длина стеблей в горстях приблизительно одинакова), при этом масса горстей выбиралась исходя из характерной для льнотресты рулонной заготовки линейной плотности слоя r (кг/м) (1) (от 1,5 до 2,1 кг/м), с учетом варьирования ее в ту или иную сторону (табл. 1).

где m – масса горсти во впадине первого диска, кг; Z– количество зубьев (впадин) первого диска, шт.; D– наружный диаметр первого диска, м;

h– величина захождения полозков за траекторию, образуемую вершинами зубьев дисков, м.

Таблица 1 – Масса горстей и соответствующая линейная плотность слоя

На основании экспериментальных данных получена зависимость неравномерности слоя льнотресты KN от линейной плотности исходного слоя, графическая интерпретация которой приведена на рис. 2.

Рис. 2 – Зависимость неравномерности слоя льнотресты после утонения от линейной плотности слоя на входе в машину

В результате математической обработки данных установлено, что наилучшим образом зависимость аппроксимируется полиномом третьей степени (коэффициент детерминации в этом случае составляет R2=0,997), который имеет вид:

KN = − 0,19r3 + 1,64r2 − 4,5r + 4,21

Анализ зависимости показал, что минимальная неравномерность слоя на выходе слоеформирующей машины будет достигаться при значениях линейной его плотности на

572

входе 2,1–2,3 кг/м. Удовлетворительная (не более 0,3) неравномерность может быть получена при утонении слоя с линейной плотностью 1,95–2,50 кг/м. В иных случаях неравномерность существенно возрастает.

Объясняется это тем, что уменьшение плотности слоя приводит к перераспределению стеблей по площади впадины диска, образованию пустого пространства во впадине (рис. 3). В результате отбор стеблей зубьями последующего диска будет неравномерным. При возрастании плотности выше допустимых значений затрудняется прокалывание слоя зубьями дисков вследствие переуплотнения во впадине, что приводит к нарушению процесса слоеформирования. Кроме того, чрезмерное усилие обжатия стеблей приводит к разрушению их трубчатой структуры, что отрицательно сказывается на выходе и качестве длинного льноволокна.

Рис. 3. Схема расположения стеблей при недогрузке впадины диска слоеформирующей машины: 1 – впадина диска, в которой происходит деление; 2 – стебли льна; 3 – линия деления Заключение. В результате проведенных экспериментальных исследований уста-

новлена зависимость неравномерности слоя льнотресты на выходе слоеформирующей машины МС-6,97 от линейной плотности поступающего в машину слоя. С использованием полученной зависимости определены рациональные значения этой плотности (2,1–2,3 кг/м), при которой может быть получена удовлетворительная неравномерность (не более 0,3) на выходе слоеформирующей машины, что способствует улучшению условий дальнейшей обработки слоя и, как результат, приводит к повышению выхода длинного льноволокна.

На основании результатов исследований для слоеформирующей машины МС- 6,97 разработан механизм вертикального перемещения полозков относительно зубчатых дисков [3]. Механизм позволяет изменять площади впадин дисков за счет перекрытия части впадины полозками, что дает возможность создать на входе в машину слой необходимой плотности и тем самым снизить неравномерность слоя перед последующей обработкой.

Автор выражает благодарность научному сотруднику Лукомскому А. Е. за помощь в проведении эксперимента.

Литература

1.Храмцов, В. Н. Исследование процесса утонения слоя стеблей льна и усовершенствование слоеформирующих механизмов: дис. … канд. техн. наук. / В. Н. Храмцов – Кострома: КТИ, 1974.

2.Маянский, С. Е. Влияние колебаний верхних валков мяльных пар на процесс промина стеблей льняной тресты и пригодность стеблевого слоя к трепанию / С. Е. Маянский // Современные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности (Прогресс 2008): материалы междунар. науч.-техн. конф. / ИГТА. – Иваново, 2008

3.Устройство для формирования слоя стеблей лубяных культур: пат. 12879 Респ. Беларусь: МПК7 D 01 В 1/00 / В.М. Науменко, В.Н. Перевозников, Н.Г. Винченок, И.Е. Бобровская; заявитель и патентообладатель Республиканское унитарное предприятие Научно-практический центр национальной академии

Bobrovskaya I. E

THE INFLUENCE OF FLAX LAYER DENSENESS ON ITS IRREGULARITY AFTER THINNING PROCESS IN LAYER-MAKING MACHINE

Republican Unitary Enterprise "Scientific-practical center of the National academy of sciences of Belarus for agricultural mechanization"

573