УДК 664

ФОРМИРОВАНИЕ БАЗЫ ЗНАНИЙ В ОБЛАСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ФИЗИЧЕСКИХ ЭФФЕКТОВ ПРИ КОНСЕРВИРОВАНИИ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ

№18,

Сельскохозяйственные науки

Гостев Кирилл Валерьевич
Штыков Алексей Сергеевич

Ключевые слова: БАЗЫ ЗНАНИЙ; ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНАЯ СОБСТВЕННОСТЬ; КОНСЕРВИРОВАНИЕ; ПАТЕНТ; ПИЩЕВЫЕ ПРОДУКТЫ; KNOWLEDGE BASE; INTELLECTUAL PROPERTY; PRESERVING; PATENT; FOOD PRODUCTS.

Аннотация: Приведены результаты патентных исследований, направленных на формирование баз знаний в области использования физических эффектов при консервировании пищевых продуктов для синтеза патентоспособных объектов интеллектуальной собственности.

При исследованиях сквозной технологии производства функциональных пищевых продуктов [1 – 2] Петрозаводский государственный университет (ПетрГУ) ведет патентные исследования, направленные на формирование баз знаний для синтеза патентоспособных объектов интеллектуальной собственности. [3 – 4]. Настоящая работа направлена на формирование баз знаний в области использования физических эффектов при консервировании пищевых продуктов.

Для консервирования фруктов, овощей, рыбы, мяса, грибов и др. продуктов в стеклянной таре в домашних условиях специалистами Саратовского государственного аграрного университета имени Н.И. Вавилова разработана конструкция автоклава-стерилизатора (патент RUS № 115163, опубликовано 27.04.2012). Конструкция автоклава–стерилизатора, разработанная специалистами этого университета предназначена для консервирования фруктов, овощей, рыбы, мяса, грибов и других продуктов путем их стерилизации в герметично укупоренной таре (Патент RUS № 120854, опубл. 10.10.2012). Известна еще одна конструкция автоклава, разработанная специалистами Саратовского государственного аграрного университета имени Н.И. Вавилова для консервирования фруктов, овощей, рыбы, мяса, грибов в герметично укупоренной таре в домашних условиях (Патент RUS № 134007, опубл. 10.11.2013). Еще она конструкция пароводяного автоклава–стерилизатора, разработанная специалистами этого университета предназначена для использования при консервировании пищевых продуктов путем их стерилизации в герметично укупоренной таре (Патент RUS № 137448, опубл. 20.02.2014).

Автоклав, оснащенный вакуумным насосом с блоком управления, включен в разработанную Калининградским государственным техническим университетом линию для производства рыбных консервов. В ней применена система контроля герметичности стерилизованных банок с использованием средств технического зрения, что обеспечивает автоматический контроль всех банок, прошедших стерилизацию (Патент RUS № 127589, опубликовано 10.05.2013).

Известен бытовой автоклав, относящийся к технике консервирования пищевых продуктов в домашних условиях (Патент RUS № 113118, опубл. 10.02.2012). Герметизируют и стерилизуют банки в автоклаве с продолжением охлаждения в другом автоклаве или емкости в способе консервирования компота из черешни (Патент RUS № 2605907, опубл. 27.12.2016).

Консервирование с помощью автоклава обеспечивает конструкция комбинированной пластиковой консервной банки для размещения, хранения и транспортировки пищевых и непищевых продуктов. Пластиковая консервная банка для размещения, хранения и транспортировки пищевых продуктов создана специальной геометрической формы. Данная форма выражается в следующем: пластиковая консервная банка создана круглой конусообразной формы, сужающейся ко дну банки, стенки пластиковой консервной банки в верхней части имеют расширение, образующее горлышко банки, в крайней верхней части горлышка банки имеется направленный наружу фланец. Горлышко и фланец в совокупности образуют посадочное гнездо и предназначены для закупорки банки металлической крышкой. Горлышко банки должно быть образовано под наклоном по отношению к стенкам банки (такое расположение горлышка позволяет плотно стыковать металлическую крышку с банкой, т.к. края металлической крышки изготавливаются, как правило, с наклоном). Сопряжение горлышка и верхних частей стенок банки образует ребро жесткости и представляет собой площадку по всей окружности банки; такая площадка имеется с внутренней и внешней сторон. Угол, создающийся при образовании фланца по отношению к верхней части горлышка банки с внешней стороны, образует фаску, размер которой должен быть минимум 0,01 мм и иметь угол 45°. С внутренней стороны угол, образованный при сопряжении фланца и горлышка банки, имеет закругленную форму радиусом минимум 0,05 мм. Дно банки плоское, тоньше стенок, расположено на небольшом расстоянии от нижней точки основания части стенок банки, образует ножку и имеет с внутренней и внешней сторон закругленное сопряжение со стенками (толщина дна тоньше толщины стенок, из-за чего при объемной усадке дно приобретает сферическую форму). При этом внешнее сопряжение расположено ближе к центру банки по отношению к внутреннему сопряжению, а внутренне сопряжение имеет больший радиус относительно внешнего сопряжения. Сопряжение дна банки со стенками и ножка банки позволяет сохранить форму и устойчивость банки при консервировании с помощью автоклава или под давлением выше атмосферного. Такая конструкция горлышка с фланцем позволяют герметично укупоривать банку металлической крышкой путем закатки на фланце. Предложенная конструкция горлышка и дна, которые одновременно являются ребрами жесткости, придает банке жесткость независимо от толщины стенок банки, что препятствует деформации при вакуумном размещении продуктов, а также при транспортировке (это относится к случаям падения, ударов). Пластиковая консервная банка создана из полимерных материалов (высокомолекулярный полиэтилен, полиэтилен низкого давления, полипропилен, так же допустима их смесь в разных соотношениях), что дает эластичность банке при создании вакуума. Пластиковая консервная банка укупоривается любой металлической крышкой соответствующего диаметра двойным закаточным швом, предотвращающим попадание вовнутрь укупоренной банки с продуктом инородных веществ, при этом фланец крышки имеет слой уплотнительной пасты. Вышеописанная совокупность признаков пластиковой консервной банки позволяет достичь следующего технического результата: улучшена надежность пластиковой консервной банки при горячем консервировании, стерилизации, вакуумном размещении продуктов в банке с укупоркой металлической крышкой, без деформации и повреждения самой банки (Патент RUS № 175821, опубл. 20.12.2017).

По предложенной Дагестанским государственным аграрным университетом имени М. М. Джамбулатова технологии банки герметизируют и стерилизуют в в одном автоклаве, а охлаждают – в другом автоклаве или емкости (Патент RUS № 2606797, опубл. 10.01.2017).

Для консервирования с использованием автоклава свеклы специалистами Дагестанского государственного технического университета предложена для консервирования технология производства консервов «Свекла гарнирная» (Патент RUS № 2389388, опубл. 20.05.2010).

Для консервирования с использованием автоклава свеклы специалистами Дагестанского государственного технического университета также предложена технология консервирования кабачков, при которой банки с кабачками закатывают и стерилизуют в автоклаве (Патент RUS № 2379994, опубл. 27.01.2010).

В последнее время широко применяются установки, использующие инфракрасное излучение для обработки и переработки сельскохозяйственного сырья [5 – 10].

Создаются технологии для бактерицидной обработки молока. Более в 20 процессов сельскохозяйственного производства используется УФ-излучение [11 – 13].

Для водоподготовки и водоснабжения цеха рыбных консервов специалистами ООО «Концерн Моринформсистема-Агат» с использованием ультрафиолетового обеззараживания предложено устройство (Патент RUS № 129770, опубл. 10.07.2013).

Исследования воздействия ультразвука в пищевой промышленности отражены в следующих работах: А. Д. Беззубов, Р. О. Блищ, Т. П. Волохов, А. В. Горбатов, П. П. Дергачёв, С. В. Зверев, А. В. Лобанов, И. А. Рогов, Н. А. Тихомирова, В. М. Фридман, Б. С. Шершенков, С. Д. Шестаков и др. [14 – 19].

По данным И. В. Смирновой [20] ультразвуковое воздействие увеличивает активность а-амилазы пшеницы на 50 % и термостабильной амилазы ферментного препарата, по данным А. В. Моргуновой двойная активация воды позволяет получить максимально прочные гели [21]. Для технологии получения из внутренностей голотурий масляного экстракта, обоснованы режимы ультразвуковой обработки сырья [22]. Для консервирования рыбы специалистами ВНИИ рыбного хозяйства и океанографии предложена технология, включающая обработку ультразвуком (Патент RUS № 2398399, опубл. 10.09.2010). Установлено [23], что низкочастотное импульсное электрическое поле улучшает потребительские свойства и сохранение корнеплодов свеклы.

Приведенные в настоящей работе данные будут использованы при реализации названного выше проекта.

Список литературы

  1. Particularities of Ensuring Food Security in the Conditions of the North of Russia / I. R. Shegelman, A. S. Vasiliev, P. O. Shchukin // Astra Salvensis. – 2018. – Т 6. – Рр. – 941-949.
  2. The Analysis of Experience of Advanced Countries in Solving Food Security Problems / I. R. Shegelman, A. S. Vasiliev, P. O. Shchukin // Astra Salvensis. – 2018. – Т 6. – Рр. 899-907.
  3. Engineering innovations in equipment for extraction of plant raw material / Sukhanov Y. V., Vasiliev A. S., Shegelman I. R., Shchukin P. O. // Astra Salvensis. – 2018. – Т. 6. – С. 1047-1054.
  4. Improvement of transport and logistic services at the market of trucking in the north of Russia / Shegelman I. R., Vasiliev A. S., Sukhanov Y. V., Shchukin P. O. // Astra Salvensis. – 2018. – Т. 6. – С. 371-380.
  5. Алтухов И. В., Федотов В. А., Очиров В. Д. Изменение основных качественных показателей семян пшеницы после воздействия различными облучателями // Вестник Иркутской сельскохозакадемии. – 2010. – № 40. – С. 107–115.
  6. Федотов В. А., Алтухов И. В., Цыдыпова О. Н., Очиров В. Д. Технология предпосевной обработки семян пшеницы электротепловым излучением // Вестник АПК Ставрополья. – 2014. – № 3 (15). – С. 52–56.
  7. Алтухов И. В., Цугленок Н. В., Очиров В. Д. Влияние импульсной инфракрасной сушки на сохранность активнодействующих веществ. Вестник АПК Ставрополья. – 2015. – № 1 (17). – С. 7-10.
  8. Очиров В. Д. Обоснование режимов ИК-энергоподвода в технологии сушки корнеплодов моркови импульсными керамическими преобразователями излучения: Дисс. … канд. техн. наук. – Красноярск, 2011. – 189 с.
  9. Бастрон А. В., Исаев А. В., Мещеряков А. В., Цугленок Н. В. Исследование температурных полей при предпосевной обработке семян масленичных культур ЭМПСВЧ // Ползуновский вестник. – 2011. – № 2-1. – С. 4-8.
  10. Очиров В. Д. Обоснование режимов ИК-энергоподвода в технологии сушки корнеплодов моркови импульсными керамическими преобразователями излучения: Дисс. … канд. техн. наук. – Красноярск, 2011. – 189 с.
  11. Гаврюшенко Б. С., Харитонов В. Д. Некоторые аспекты обработки молока ультрафиолетовым излучением. / Хранение и переработка сельхозсырья. – 2004. – № 8. – С. 17-18.
  12. Магда В. И. Выбор режима источника инфракрасного излучения пастеризации молока // Молочная промышленность. – 1973. – № 5. – С. 58.
  13. Мянд А. Э., Магда В. И., Симонов Б. П. Установка для пастеризации молока инфракрасным нагревом // Молочная промышленность. – 1980. – № 9. – С. 6-8.
  14. Герасимов Д. В., Сучкова Е. П. Теоретические основы применения ультразвука для обработки пищевых систем с целью регулирования содержания биологически активных компонентов. Научный журнал НИУ ИТМО. Серия «Процессы и аппараты пищевых производств». – 2014. – № 3. – С. 53-60.
  15. Блищ P. O. Интенсификация технологических процессов производства спирта активацией гидролитических ферментов. Автореф. дисс. … канд. техн. наук: 05.18.07. – Киев. 2003. – 18 с.
  16. Беззубов А. Д., Гарлинская Е. И., Фридман В. М. Ультразвук и его применение в пищевой промышленности. – М.: Пищевая промышленность, 1964. – С. 73-84.
  17. Смирнова И. В. Интенсификация технологии спирта с использованием ультразвука в процессе водно-тепловой обработки пшеницы. Дисс. … канд. техн. наук: 05.18.07. – М., 2015. – 141 с.
  18. Шершенков Б. С. Разработка технологии ферментированных молочных продуктов с применением ультразвуковой интенсификации биотехнологических процессов: Автореф. дисс. … канд. техн. наук: 05.18.07. – СПб., 2015. – 205 с.
  19. Волохова Т. П., Шестаков С. Д. Влияние ультразвуковой обработки зерна и воды в мукомольном процессе на хлебопекарные свойства пшеничной муки. «Хранение и переработка сельхозсырья». – 2000. – № 5. – С. 32-34.
  20. Смирнова И. В. Интенсификация технологии спирта с использованием ультразвука в процессе водно-тепловой обработки пшеницы. Дисс. … канд. техн. наук: 05.18.07. – М., 2015. – 141 с.
  21. Моргунова А. В. Разработка технологии мясопродуктов с использованием кавитационно-дезинтегрированных систем. Дисс. … канд. техн. наук: 05.18.04. – М., 2012. – 200 с.
  22. Пивненко Т. Н., Ковалев Н. Н., Ким Г. Н., Позднякова Ю. М., Перцева А. Д. Обоснование технологии получения биологически активных добавок из голотурий с применением ультразвуковой обработки. Вестник Камчатского технического университета. – 2016. – № 38. – С. 36-43.
  23. Крылова С. А. Влияние низкочастотного импульсного электрического поля на потребительские свойства корнеплодов. Дисс. … канд. техн. наук: 05.18.15. – М., 2003. – 164 с.