docPobierz
download 
Reklamacja Transkrypt
Pobierz
POLITECHNIKA KOSZALIŃSKA Katedra Procesów i Urządzeń Przemysłu Spożywczego Polskie Towarzystwo Inżynierii i Techniki Przetwórstwa Spożywczego "SPOMASZ" Komitet Techniki Rolniczej PAN Sekcja Maszyn Spożywczych Zarządu Głównego Stowarzyszenia Inżynierów i Mechaników Polskich Środkowopomorska Rada Naczelnej Organizacji Technicznej i Stowarzyszenia Naukowo-Technicznego w Koszalinie Środkowopomorski Oddział Stowarzyszenia Inżynierów i Techników Przemysłu Spożywczego XV Konferencja Naukowo-Techniczna BUDOWA I EKSPLOATACJA MASZYN PRZEMYSŁU SPOŻYWCZEGO BEMS 2012 Koszalin-Kołobrzeg, wrzesień 2012 ISBN 978-83-7365-285-9 KOMITET ORGANIZACYJNY: Przewodniczący: dr inż. Adam KOPEĆ Członkowie: dr inż. Maria DYMKOWSKA-MALESA dr inż. Marek JAKUBOWSKI dr inż. Mariusz S. KUBIAK dr inż. Iwona MICHALSKA-POŻOGA dr inż. Sylwia MIERZEJEWSKA dr inż. Tomasz RYDZKOWSKI dr inż. Joanna PIEPIÓRKA-STEPUK PROJEKT GRAFICZNY OKŁADKI dr inż. Tomasz RYDZKOWSKI SKŁAD I ŁAMANIE dr inż. Iwona MICHALSKA-POŻOGA Streszczenia zamieszczone w książce wydrukowano z materiałów dostarczonych przez Autorów Copyright by Wydawnictwo Uczelniane Politechniki Koszalińskiej Koszalin 2012 WYDAWNICTWO UCZELNIANE POLITECHNIKI KOSZALIŃSKIEJ 75-620 Koszalin, ul. Racławicka 15-17 Koszalin 2012, wyd. 1, ark. wyd. 10,15, format B-5, nakład 200 egz. Druk: POLIMER, Koszalin KOMITET NAUKOWY Przewodniczący Prof. dr hab. inż. Jarosław Diakun – Politechnika Koszalińska Członkowie Prof. dr hab. inż. Andrejko Dariusz – Uniwersytet Przyrodniczy Lublin Prof. dr hab. inż. Bakier Sławomir – Politechnika Białostocka Dr hab. inż. Bieńczak Krzysztof – Politechnika Poznańska Prof. dr hab. inż. Boss Janusz – Uniwersytet Opolski Prof. dr hab. inż. Budny Janusz – UWM Olsztyn Prof. dr hab. inż. Cierach Marek – UWM Olsztyn Prof. dr hab. inż. Cyklis Piotr – Politechnika Krakowska Prof. dr hab. inż. Czapski Janusz – Uniwersytet Przyrodniczy Poznań Prof. dr hab. inż. Dolata Włodzimierz – Uniwersytet Przyrodniczy Poznań Prof. dr hab. inż. Dowgiałło Andrzej – MIR Gdynia Prof. dr inż. Dutkiewicz Daniel – Politechnika Koszalińska Prof. dr hab. inż. Flizikowski Józef – UTP Bydgoszcz Prof. dr hab. Gładyszewska Bożena – Uniwersytet Przyrodniczy Lublin Prof. dr hab. inż. Głuski Tadeusz – Uniwersytet Przyrodniczy Lublin Prof. dr hab. inż. Grochowicz Józef – Akademia Rolnicza Lublin Dr hab. inż. Góral Dariusz – Uniwersytet Przyrodniczy Lublin Prof. dr hab. inż. Hejft Roman – Politechnika Białostocka Dr hab. Kuna-Broniowska Izabela – Uniwersytet Przyrodniczy Lublin Prof. dr hab. Kuna-Broniowski Marek – Uniwersytet Przyrodniczy Lublin Prof. dr hab. inż. Kluza Franciszek – Uniwersytet Przyrodniczy Lublin Prof. dr hab. inż. Kusińska Elżbieta – Uniwersytet Przyrodniczy Lublin Prof. dr hab. inż. Lenart Andrzej – SGGW Warszawa Prof. dr hab. inż. Marczuk Andrzej – Uniwersytet Przyrodniczy Lublin Prof. dr hab. inż. Limanowski Jan – UWM Olsztyn Prof. dr hab. inż. Nosal Stanisław – Politechnika Poznańska Prof. dr hab. inż. Panasiewicz Marian – Uniwersytet Przyrodniczy Lublin Prof. dr hab. inż. Piekarski Wiesław – Uniwersytet Przyrodniczy Lublin Prof. dr hab. inż. Pietruszewski Stanisław – Uniwersytet Przyrodniczy Lublin Prof. dr hab. inż. Ryniecki Antoni – Uniwersytet Przyrodniczy Poznań Prof. dr hab. inż. Sadkiewicz Kazimierz – Zakład Badawczy Przemysłu Piekarskiego Bydgoszcz Prof. dr hab. inż. Skrzypek Stanisław J. – AGH Kraków Prof. dr hab. inż. Szczepaniak Jan – Przemysłowy Instytut Maszyn Rolniczych Poznań Dr hab. inż. Ślaska-Grzywna Beata – Uniwersytet Przyrodniczy Lublin Prof. dr hab. inż. Weiner Wojciech – UTP Bydgoszcz Prof. dr hab. inż. Witrowa-Rajchert Dorota – SGGW Warszawa Prof. dr hab. inż. Wierzbicka Agnieszka – SGGW Warszawa Prof. dr hab. inż. Wojdalski Janusz – SGGW Warszawa Prof. dr hab. inż. Zawiślak Kazimierz – Uniwersytet Przyrodniczy Lublin Prof. dr hab. inż. Zgórska Kazimiera – Politechnika Koszalińska Prof. dr hab. inż. Zwolak Jan – Uniwersytet Rolniczy Kraków Goście zagraniczni Prof. Erlikhman Vladimir – KSTU Kaliningrad Prof. Fatychov Juri – KSTU Kaliningrad Doc inż. Hoffman Pavel – CVUT Praga Prof. Ivanov Aleksander Vladimir - KSTU Kaliningrad 4 XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA SPIS STRESZCZEŃ Andrejko D., Ślaska-Grzywna B., Szmigielski M., Rydzak L. Wpływ termicznej obróbki nasion soi promieniami podczerwonymi na proces pochłaniania wody……………………….. Bakier S., Miastkowski K. Wpływ wybranych parametrów konstrukcyjno-eksploatacyjnych na proces transportu płynów pseudoplastycznych za pomocą transportera ślimakowego…………... Bakier S. Charakterystyka wiązania wody w miodzie……………………………………………. Bieńczak A., Szczepaniak J. Badanie wydajności pomp zębatych do tłoczenia cieczy nienewtonowskich…………………………………………………………………………………. Boniarz-Press L., Różański J., Grabowska K., Różańska S. Właściwości reologiczne powierzchni międzyfazowej kaw rozpuszczalnych…………………………………………………………. Boss J. Uwagi na temat żywienia…………………………………………………………………. Budny J., Turowski J. Oszczędzanie czy poszanowanie energii?.................................................. Cierach M., Tabaka K., Niedźwiedź J., Krzynowek W., Zawisza K. Stabilność parametrów barwy mięsa wołowego z bydła rasy Limousin………………………………………………..…... Ciurzyńska A., Lenart A., Kawka P. Wpływ blanszowania i sposobu mrożenia na wybrane właściwości liofilizowanej dyni…………………………...……………………………………….. Cyberny R., Zgórska K. Analiza techniczna procesu otrzymywania kostki ziemniaczanej pasteryzowanej oraz ocena fizykochemiczna i organoleptyczna produktu………………………... Cyklis P. Optymalne sterowanie wielostopniowej wyparki do produkcji koncentratu soku owocowego………………………………………………………………………………………… Diakun J. Liczby kryterialne podobieństwa konstrukcyjnego i procesowego kadzi wirowo – osadowej…………………………………………………………………………………………... Diakun J., Raczkowska A., Tereszczyn D. Wpływ próżni i atmosfery modyfikowanej na trwałość przechowalniczą sałatki warzywnej…………………………………………………………... Diakun J., Wieliczko W. Jakość handlowa i prawidłowość znakowania pieczywa w dystrybucji handlowej…………………………………………………………………………………….......... Dolata W., Kubiak M.S. Wpływ różnych czynników na temperaturę farszu i czas w procesie kutrowania………………………………………………………………………………………… Dolik K., Seńcio M., Diakun J. Analiza składników energii napędu układów funkcjonalnych masownicy mieszadłowej……………………………………………………………...…………... Dolik K., Szczepańska K. Wykorzystanie testu TPA w analizie tekstury pieczywa……………… Domoradzki M., Matuszek T., Poćwiardowski W., Żórawski D. Amplituda drgań przesiewacza z dwoma wibratorami zsynchronizowanymi współbieżnie……………………………………. Domoradzki M., Weiner W., Kaniewska J. Badania dozownika rynnowego napędzanego elektrowibratorem…………………………………………………………………………………………… Dowgiałło A., Diakun J.. Sposób i urządzenia do produkcji filetów bez ości z ryb karpiowatych.. Dutkiewicz D. Systemowe i holistyczne aspekty integrowania wiedzy dla potrzeb nauczania inżynierii procesowej przetwórstwa spożywczego…………………………………………............ Dutkiewicz D., Kukiełka K., Wiśniewski A., Cyberny R. Określenie parametrów maszynowego odgławiania cięciem klinowym i wycinania kręgosłupa ryb na postawie bezpośredniego pomiaru długości głowy………………………………………………………………...…………. Dziki D., Laskowski J., Kwiatkowski S., Wolski T. Analiza podatności na rozdrabnianie nasion pszczelnika mołdawskiego (Dracocephalum moldavica l.)………………………………... Ekielski A. Wykorzystanie analizy obrazu do szybkiej predykcji zmian cech sensorycznych i teksturalnych ekstrudatów zbożowych……………………………................................................ Ekielski A., Powałka M., Żelaziński T. Wpływ rozwinięcia powierzchni ekstrudatu na dynamikę absorpcji wody w różnych warunkach przechowywania……………………………….. Erlikhman V., Fatychov J. Determination of organic assessment of food products quality......... Fatychov J.A., Ageyev O.V., Dutkiewicz D. Opticoelectronic system for measuring morphometers of fish by a direct method………………………………………………………………….. Fatychov J.A., Erlikhman V., Zarudny V. Combinatorics of co-extrouded fish products……... 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 50 51 52 53 54 55 56 XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA Fatychov J., Evtropkov V., Ivanov A., Dutkiewicz D. Mathematical description of the process of primary treatment of fish……………………………...………………………………………... Fatychov J., Matsonko A., Ivanov A., Dutkiewicz D. Analysis application advanced methods for researches morphometric parameters of raw fish……………………………………………... Flizikowski J., Tomporowski A. Charakterystyki ruchowe ziarna w wielootworowej przestrzeni rozdrabniacza wielotarczowego………………………………………………………………... Gawałek J. Wpływ warunków suszenia rozpyłowego na wybrane właściwości proszku buraka… Gawrysiak-Witulska M., Wawrzyniak J., Stuper K., Perkowski J. Kinetyka zmian zawartości ergosterolu podczas przechowywania nasion rzepaku………………………………..................... Gładyszewska B. Zmiana zawartości białka surowego i tłuszczu w okrywie nasiennej fasoli podczas kiełkowania…..................................................................................................................... Gładyszewska B., Ciupak A., Chocyk D., Mościcki L., Rejak A. Wpływ składu surowcowego granulatu użytego do produkcji folii biodegradowalnej na jej wytrzymałość…………………….. Gondek E., Jakubczyk E., Witrowa-Rajchert D., Hills B., Piggott B. The attempt to apply acoustic emission method to characterise texture of gels and mousses…………………………... Gorbacewicz M.K, Skorupska E. Analiza niezawodności wybranych maszyn i urządzeń w linii produkcyjnej piwa………………………………………………………………………….. Gozdecka G., Kaniewska J., Isbrandt M., Bandyszewska K. Ocena właściwości mechanicznych czipsów z wybranych odmian ziemniaka …............................................................................. Góral D., Kluza F., Kozłowicz K. Analiza warunków wymiany ciepła podczas zamrażania warzyw metodą odwróconej fluidyzacji…………………………………………………………… Górny K., Tyczewski P., Zwierzycki W. Specyficzne właściwości oleju sprężarkowego w układach chłodniczych…………………………………………………………………………….. Grdzelishvili G., Hoffman P. Infrared drying of apple slices…………………………………… Grochowicz J. Nanotechnologie i inne nowatorskie problemy badawcze w inżynierii żywności... Guzek D., Głąbska D., Wojtasik-Kalinowska I., Wierzbicka A. Porównanie składowych barwy tkanki mięśniowej i tkanki tłuszczowej wybranych elementów kulinarnych z mięsa wołowego na przykładzie zrazowej i rostbefu…………………………………………………………... Guzek D., Głąbska D., Wojtasik-Kalinowska I., Wierzbicka A. Analiza składowych barwy zrazowej wołowej, poddanej obróbce cieplnej prowadzonej różnymi technikami………………... Guzek D., Głąbska D., Pogorzelski G, Kozań K., Sakowska A., Wojtasik-Kalinowska I., Wierzbicka A. Analiza porównawcza składowych barwy rostbefu wołowego w zależności od zastosowanych technik obróbki cieplnej………………………………………...………………… Guzek D., Głąbska D., Pietras J., Pogorzelski G, Konarska M., Wojtasik-Kalinowska I., Wierzbicka A. Ocena udziału tkanki tłuszczowej i tkanki łącznej w powierzchni elementów kulinarnych z mięsa wołowego – zrazowej i rostbefu, prowadzona dla mięsa surowego i poddanego obróbce cieplnej prowadzonej różnymi metodami, przy wykorzystaniu komputerowej analizy obrazu……………………………………………………………………………………........... Guzek D., Głąbska D., Wojtasik-Kalinowska I., Wierzbicka A. Analiza wpływu badanego zwierzęcia i zastosowanej obróbki cieplnej na cechy wizualne schabu wieprzowego wyprodukowanego w systemie jakości wieprzowiny………………………………………………………….. Hejft R., Obidziński S. Budowa układu mieszająco-zagęszczająco-dozującego granulatora do materiałów roślinnych………………………………………………………………………….. Hoc J. Analiza efektów dynamicznych układu roboczego młyna walcowego Powermill 40 ……... Idaszewska N., Bieńczak K. Modelowanie procesów życiowych warzyw i owoców transportowanych w kontrolowanej atmosferze…………………………………………………………….... Jadwisieńczak K., Kaliniewicz Z., Zalewska K. Próba wydzielenia sporyszu z poomłotowej mieszaniny żyta………………………………………………………………………………………………. Jakubowski M. Model symulacyjny przepływu w kadzi wirowej o konstrukcji wyposażonej w podwojone otwory napełniające………………………………………………………………… 5 57 58 59 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 6 XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA Jakubowski M., Kubiak M.S., Diakun J., Dolata W. Symulacja przepływu mieszaniny wielofazowej w komorze wędzarniczej jednowózkowej o zmodyfikowanym rozmieszczeniu dysz dolotowych………………………………………………………………………………………… Jakubowski M., Poreda A. Badania eksperymentalne etapów formowania się stożka osadu zastępczego w zbiorniku laboratoryjnym Whirlpoola……………………………………………... Janowicz M., Sitkiewicz I., Krasowicz E., Szlendak Ł. Wpływ zmiennych warunków obróbki wstępnej surowca na wybrane cechy struktury wewnętrznej oraz właściwości mechaniczne truskawek suszonych różnymi metodami…………………………………………………………... Kabziński M. Aspekty praktyczne procesu homogenizacji w przemyśle spożywczym……………. Kaniewska J., Domoradzki M., Żywociński K. Opory przepływu powietrza przez warstwę nasion buraka…………………………..………………………………………………………….. Kaniewska J., Szambowska A., Domoradzki M. Oznaczanie i pozyskiwanie barwników antocyjanowych z jagody kamczackiej…………………………………………………………………. Kasperowicz M, Dolik K. Pomiar sił i ciśnień podczas cięcia mięśnia i skóry ryb……………... Kasperowicz M, Dolik K. Pomiar sił podczas przebijania mięśnia i skóry ryb…………………. Kasprzak J. Eksploatacyjne oddziaływania środowiskowe linii rozlewniczych piwa……………. Kobus Z., Panasiewicz M., Zawiślak K., Sobczak P., Mazur J. Ocena zawartości olejków eterycznych w odpadach zielarskich………………………………………………………………. Kopeć A., Bać A. Wpływ dodatku mąki łubinowej na jakość pieczywa …………………………. Kopeć A., Dolik K. Badania zmian temperatury i masy pieczarek podczas schładzania próżniowego……………………………………………………………………………………………. Kopeć A. Analiza procesu zamrażania mięsa o różnej zawartości tłuszczu……………………… Kowalik K., Sykut B., Opielak M. Sposób zmniejszania energochłonności procesu cięcia wybranych produktów spożywczych……………………………………………………………….. Kozłowicz K., Kluza F., Góral D. Charakterystyka żeli żelatynowych zamrażanych w zróżnicowanych warunkach…………………………..………………………………………………….. Krzewińska A., Reguła J. Ocena urządzeń i systemów dystrybucji potraw w stołówkach szkolnych………………………………………………………………………………………………... Kubiak M.S. Proces wędzenia a zawartość WWA w produktach mięsnych – stan aktualny………… Kubiak M.S., Dolata W. Połączenie tradycji z najnowszą techniką i technologią w procesie wędzenia wyrobów mięsnych................................................................................................................................... Kusińska E., Starek A., Hanusz Z. Wpływ dodatku płatków owsianych na wybrane właściwości mechaniczne ciasta biszkoptowo-tłuszczowego…………………………................................ Limanowski J. Zmiana właściwości serka twarogowego podczas mieszania z koncentratem owocowym……………..................................................................................................................... Limanowski J. Badania procesu mieszania cieczy za pomocą mieszadła statycznego o przekroju pierścieniowym…......................................................................................................................... Marciniak M., Zgórska K. Technologia produkcji ziemniaków sterylizowanych oraz ocena fizykochemiczna i organoleptyczna produktu……………………………………………………... Masłowski A., Andrejko D., Szmigielski M., Mazur J. Wpływ warunków przechowywania na cechy jakościowe wybranych olejów roślinnych……………………………………....................... Mazur J., Panasiewicz M., Sobczak P., Zawiślak K., Kobus Z. Ocena stopnia zanieczyszczenia wybranego runa leśnego po zbiorze mechanicznym…………………………………………... Michalska-Pożoga I., Rydzkowski T. Wpływ technik pakowania na jakość pieczywa pszennego z dodatkiem glutenu witalnego…………………………………………………………………….. Mierzejewska S., Bać A., Golik M. Modyfikacja chleba naparem z zielonej herbaty…………….... Mierzejewska S., Diakun J., Piepiórka-Stepuk J., Zając M. Skuteczność mycia wybranych elementów instalacji przesyłowych w systemie CIP …………………………………………………. Nadulski R., Strzałkowska K. Intensyfikacja procesu tłoczenia soków z wybranych warzyw korzeniowych z zastosowaniem techniki mrożenia………………………………………………... 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA Niedźwiedź J., Cierach M., Żmijewski T., Ostoja H., Krzynowek W. Zmiany poubojowe w wołowej tkance mięśniowej w zależności od metody chłodzenia……………………………….. Niedźwiedź J., Cierach M., Ostoja H., Tabaka K. Wpływ wychładzania półtusz wołowych mieszańców ras czarno-biała i hereford na teksturę mięsa……………………………………….. Nosal S., Jankowiak P. Analiza zużycia elementów roboczych dzielarki ciasta chlebowego……. Nowacka M., Witrowa-Rajchert D. Wpływ oddziaływania ultradźwięków na mikrostrukturę tkanki jabłka……………………………………………………………………………………….. Obidziński S. Badania procesu mechanicznego odwadniania wycierki ziemniaczanej………….. Obidziński S. Technologia wytwarzania granulatu opałowego (paszowego) z udziałem wycierki ziemniaczanej……………………………………………………………………………………… Ochowiak M., Broniarz-Press L., Kaczmarek A., Kujawa N. Badania współczynnika wnikania masy w procesie mieszania z napowietrzaniem wody ………………………………………… Ochowiak M., Woziwodzki S. Właściwości reologiczne kisielu………………………………… Panasiewicz M., Sobczak P., Mazur J., Zawiślak K. Charakterystyka właściwości fizycznych nasion marchwi i pietruszki po zbiorze kombajnowym……………………………………………. Pawlak T., Ryniecki A. Optymalizacja procesu mikrofalowo -podciśnieniowego kształtowania puffingów z rzodkwi czarnej (Raphanus sativus linné varietas niger) metodą powierzchni reakcji (RSM)……………………………………………………………………………………………… Pěnička M., Hoffman P., Fořt I. Fluid drying of adhesive particles……………………………. Perz K. Koncepcja budowy stanowiska do badania parametrów sprężonego powietrza………… Piątek M., Krzywdzińska-Bartkowiak M., Dolata W., Kubala R. Próba wykorzystania masownicy z wbudowanym generatorem fal ultradźwiękowych do rozmrażania karkówki z kością.. Pieńkosz G., Grala R., Kubiak M.S, Wojtasik-Kalinowska I. Masa a uzysk procentowy tuszy wołowej w zależności od jej przedziału wagowego……………………………………………….. Piepiórka-Stepuk J., Diakun J. Jakość mycia w systemie CIP a zapotrzebowanie procesu na energię……………………………………………………………………………………………... Piepiórka-Stepuk J., Diakun J. Zapotrzebowanie na energię w procesie mycia w obiegu zamkniętym płytowego wymiennika ciepła………………………………………………………….. Piepiórka-Stepuk J., Jakubowski M. Badania numeryczne przepływu płynu pomiędzy płytami wymiennika ciepła w analizie warunków mycia CIP……………………………………………… Pietruszewski S., Kania K., Stankiewicz T., Kornarzyński K., Szecówka P.S. Zastosowanie pola magnetycznego jako ekologicznej metody poprawy jakości upraw………………………….. Piotrowska E., Dolata W., Krzywdzińska-Bartkowiak M., Piątek M., Walkowski A. Jakość farszów i wędlin kutrowanych wyprodukowanych z udziałem skrobi ziemniaczanych modyfikowanych fizycznie…………………………………………………………………………………… Plawgo A., Kopeć A., Czerwińska E. Czystość mikrobiologiczna śliwek utrwalonych metodą dehydrofreezing rozmrażanych w komorze próżniowo-parowej………………………………….. Poćwiardowski W., Wodziński P., Kaniewska J. Badania przesiewacza zataczającego – śrubowego…………………………………………………………………………………………….. Polak-Śliwińska M., Kubiak M.S. Ocena stanu bezpieczeństwa piw regionalnych pod względem obecności ochratoksyny A……………………………………………………………………. Polak-Śliwińska M., Kubiak M.S. Patulina w sokach owocowych wytwarzanych w konwencjonalnym systemie produkcji………………………………………………………………………… Półtorak A., Wyrwiesz J., Zalewska M., Zaremba R., Kaźmierczak J., Marcinkowska M., Wierzbicka A. Zastosowanie komputerowej analizy obrazu do oceny ilości tłuszczu śródmięśniowego w mięsie wieprzowym…………………………………………………………………… Półtorak A., Wyrwiesz J., Zalewska M., Zaremba R., Żontała K., Ulanicka U., Wierzbicka A. Analiza możliwości zastosowania różnicowej kalorymetrii skaningowej w badaniu wybranych właściwości fizycznych mięsa wołowego………………………………………….. Półtorak A., Wyrwisz J., Zalewska M ., Ulanicka U., Żontała K., Stelmasiak A., Moczkowska M., Wierzbicka A. Analiza możliwości zastosowania spektrometrii bliskiej podczerwieni NIR w ocenie jakości wybranych produktów spożywczych…………………………….. 7 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 130 131 132 133 134 135 136 137 8 XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA Półtorak A., Zaremba R., Wyrwiesz J., Zalewska M., Kaźmierczak J., Marcinkowska M., Wierzbicka A. Zastosowanie termografii w podczerwieni do estymacji zmienności rozkładu temperatury powierzchni grillowanych steków wołowych………………………………………… Raczek A., Górecka-Orzechowska J. Analiza funkcjonalno-parametryczna urządzeń do pakowania produktów spożywczych w modyfikowanej atmosferze…………………………………….. Ratajczak W. Reologiczne uwarunkowania parametrów roboczych maszyn przemysłu spożywczego…………………………………………………………………………………………… Ratajczak W. Charakterystyki energetyczne pomp wyporowych transportujących ciecze spożywcze……………………………………………………………………………………………… Rewolińska A. Praktyczne aspekty standardów higienicznych w projektowaniu uszczelnień czołowych stosowanych w maszynach i urządzeniach przemysłu spożywczego…………………... Rewolińska A. Analiza zapotrzebowania na części zamienne na przykładzie wybranego zakładu spożywczego……………………………………………………………………………………….. Ringel T. Optymalizacja procesu granulowania bezciśnieniowego produktów spożywczych z wykorzystaniem analizy komputerowej…………………………………………………………………… Różańska S. Pomiar lepkości wzdłużnej emulsji skoncentrowanych……………………………. Różańska S., Broniarz-Press L., Różański J., Ochowiak M., Woziwodzki S., Mitkowski P. Zmiana struktury emulsji o/w w przepływie wzdłużnym…………………………………………... Rydzkowski T., Michalska-Pożoga I. Pakowanie świeżych pieczarek w modyfikowanej atmosferze………………………………………………………………………………………………... Sadkiewicz K., Sadkiewicz J. Cyfryzacja jakości pieczywa……………………………………... Samborska K., Langa E., Pomarańska-Łazuka W. Próba zastosowania kazeinianu sodu jako substancji ułatwiającej suszenie rozpyłowe miodu………………………………………………... Skorupska E. Wpływ temperatury i prędkości czynnika suszącego na kinetykę suszenia warzyw korzeniowych w suszarce tunelowej……………………………………………………………….. Sobczak P., Zarajczyk J., Zawiślak K., Panasiewicz M., Mazur J. Wpływ wielkości nasion papryki na efektywność kiełkowania………………………………………………………………. Sterczyńska M., Kubiak M. S. Zmiany składu kwasów tłuszczowych w nasionach winogron po procesie fermentacji alkoholowej w technologii produkcji win gronowych………………………… Sterczyńska M., Smuga-Kogut M. Czarna porzeczka jako cenny surowiec w technologii win owocowych…………………………………………………………………………………………… Sykut B., Kowalik K., Droździel P. Współczesne opakowania stosowane w przemyśle spożywczym………………………………………………………………………………………………... Szaferski W., Dulska D., Broniarz-Press L. Analiza trwałości sedymentujących zawiesin spożywczych……………………………………………………………………………………….. Szaferski W., Ochowiak M., Broniarz-Press L. Wykorzystanie programu IMAGE PRO-PLUS do analizy procesu sedymentacji układów spożywczych………………………………………….. Szczepaniak J. Zastosowanie technik komputerowych w projektowaniu i badaniach symulacyjnych pojazdów do transportu żywności…………………………………………………………… Szczepańska K., Diakun J. Wpływ prowadzenia zakwasu na jakość pieczywa mieszanego…….. Szeląg M. Wpływ kształtu krawędzi tnących noży na rozkład temperatury w objętości farszu mięsnego…………………………………………………………………………………………… Szmigielski M., Piekarski W., Andrejko D., Masłowski A., Zając G. Zastosowanie posmażalniczych olejów roślinnych do produkcji substytutu oleju napędowego…………………………… Ślaska-Grzywna B., Andrejko D., Blicharz-Kania A. Wpływ parametrów obróbki cieplnej dyni na wybrane właściwości teksturalne…………………………………………………………. Tabaka K., Cierach M., Krzynowek W., Niedźwiedź J. Wpływ wielkości wycieku cieplnego na kruchość wołowiny kulinarnej z mieszańców ras Czarno-biała i Hereford…………………… Tyczewski P. Analiza powierzchni węzłów tarcia sprężarek chłodniczych pracujących w niekorzystnych warunkach eksploatacji………………………………………………………………… Urbaniak D., Wyleciał T. Zastosowanie młyna strumieniowo- fluidalnego w procesie oddzielania łusek od ziaren zbóż ………………………………………………………………………… 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA Walczyński S. Niejednorodność produktu paszowego nie obciążonej zmiennością metody na przykładzie badania mieszarki łopatowej…………………………………………………………. Walkowiak-Tomczak D., Czapski J. Wykorzystanie sieci neuronowych do przewidywania jakości barwy soków z owoców jagodowych na podstawie pomiarów instrumentalnych……..….. Wawrzyniak J., Ryniecki A. Modelowanie matematyczne dopuszczalnego czasu pożniwnej konserwacji ziarna jęczmienia browarnego w niekorzystnych warunkach termicznych………….. Weiner W., Dowgiałło A., Kołodziej K., Pawlikowski B. Zmiany stanu świeżości i jakości surowców odpadowych – kręgosłupów z przetwórstwa łososi podczas ich przechowywania w różnych warunkach……………………………………………………………………………………….. Wesołowski P., Gawałek J. Wytwarzanie roztworów kazeinianu sodu mieszadłem typu statorrotor w mieszalniku bez przegród…………………………………………………………………. Wieliczko W., Bil T. Pozycjonowanie ryb podczas mechanicznego odgławiania………………… Wyrwisz J., Półtorak A., Zalewska M., Stelmasiak A., Ulanicka U., Kaźmierczak J., Moczkowska M., Wierzbicka A. Określenie wpływu nowoczesnych metod obróbki cieplnej mięsa wołowego na efektywność procesu oraz wybrane parametry fizyczne gotowego produktu... Zalewska M., Wyrwisz J., Półtorak A., Zaremba R., Moczkowska M. Analiza wpływu pH na kształtowanie barwy wybranych mięśni tuszy wołowej w procesie ”blooming”………………….. Zawiślak K., Panasiewicz M., Sobczak P., Mazur J. Ocena procesu separacji sitowej nasion papryki…………………………………………………………………………………………….. Zdanowska P., Florczak I., Wojdalski J., Klimkiewicz M., Dróżdż B., Mruk R. Efektywność wytłaczania oleju z nasion rzepaku………………………………………………………………... Zwolak J. Kinematyka układu roboczego kutra misowego w procesie rozdrabniania mięsa…..... Zwolak J., Skrzypek S. Analiza właściwości warstwy wierzchniej noży kutrów misowych do rozdrabniania mięsa w aspekcie zużywania ubytkowego…………………………………………. Żelaziński T., Ekielski A. Wpływ rozmieszczenia por w przekroju poprzecznym na własności teksturalne ekstrudatów zbożowych……………………………………………………………….. Żywociński K., Korpal W. Wpływ wybranych parametrów procesu na jakość fryturowanej cebuli………………………………………………………………………………………………. 9 165 166 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA 10 Prof. dr hab. inż. Dariusz Andrejko, Dr hab. inż. Beata Ślaska-Grzywna, Dr Marek Szmigielski, Dr inż. Leszek Rydzak Uniwersytet Przyrodniczy, Katedra Biologicznych Podstaw Technologii Żywności i Pasz w Lublinie WPŁYW TERMICZNEJ OBRÓBKI NASION SOI PROMIENIAMI PODCZERWONYMI NA PROCES POCHŁANIANIA WODY Z punktu widzenia konsumenta, wykorzystanie nasion roślin strączkowych uwarunkowane jest czasem przygotowania produktów gotowych do spożycia. Stąd też należy tak uzdatniać nasiona, aby czas ich późniejszej obróbki hydrotermicznej (np. moczenie, gotowanie) skrócić do minimum. Według Cenkowskiego i Sosulskiego [1998], wstępna obróbka termiczna nasion promieniami podczerwonymi stosowana przed moczeniem lub gotowaniem może skrócić czas trwania tych zabiegów, w wyniku czego możliwe jest uzyskanie produktów typu instant. W celu weryfikacji tego poglądu przeprowadzono eksperyment polegający na porównaniu ilości oraz szybkości pochłaniania wody podczas moczenia (temperatura wody – 20oC) obrobionych i nieobrobionych termicznie nasion soi. 1,6 nasiona nieogrzewane 1,4 nasiona ogrzewane 1,2 u, kg/kg s.m. 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 360 Czas procesu, min Rys. 1. Zmiany zawartości wody w trakcie moczenia nasion soi nieobrobionych termicznie i poddanych działaniu promieni podczerwonych (temp. 180 oC, czas 90s) Różne przebiegi zaprezentowanych na rysunku 1 krzywych pochłaniania wody (różnice były istotne statystycznie dla α<0,01) jednoznacznie świadczą o wpływie termicznej obróbki promieniami podczerwonymi nasion soi zarówno na szybkość jak i ilość pochłoniętej w trakcie moczenia wody. Po pierwszych 30 minutach zawartość wody w obrobionych termicznie nasionach soi wzrosła do poziomu ok. 0,750kgkgs.m.-1, a w nasionach nieobrobionych termicznie do ok. 0,290kgkgs.m.-1. Po tym czasie szybkość pochłaniania wody przez obydwa surowce była zbliżona i tym samym różnica zawartości wody pomiędzy nasionami obrobionymi termicznie i nie traktowanymi promieniami podczerwonymi utrzymywała się na podobnym poziomie. XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA 11 Dr hab. inż. Sławomir Bakier - prof. PB, Mgr inż. Krzysztof Miastkowski Politechnika Białostocka, Wydział Mechaniczny, Zakład Techniki Rolno-Spożywczej WPŁYW WYBRANYCH PARAMETRÓW KONSTRUKCYJNOEKSPLOATACYJNYCH NA PROCES TRANSPORTU PŁYNÓW PSEUDOPLASTYCZNYCH ZA POMOCĄ TRANSPORTERA ŚLIMAKOWEGO Podjęte w ramach pracy badania miały na celu określenie możliwości transportu pionowego płynów pseudoplastycznych za pomocą transportera ślimakowego własnej konstrukcji. Materiał badawczy stanowił miód, który w stanie płynnym wykazuje właściwości newtonowskie a jako mieszanina półpłynna będąca zawiesiną fazy krystalicznej w płynny osoczu jest płynem pseudoplastycznym. W badaniach określono wpływ prędkości kątowej ślimaka (w zakresie 3,15; 5,25 rad/s) i właściwości reologicznych (lepkości dynamicznej i pozornej mieszaniny) na wydajność przetłaczania miodu, pobór mocy oraz wartości prędkości krytycznej ślimaka. Za krytyczną prędkość kątową przyjęto wartość minimalną przy której występuje transport tych płynów. Wykazano, że wydajność przetłaczania zmienia się liniowo wraz wzrostem prędkości kątowej i np. dla miodu płynnego w temperaturze 22°C charakterystykę wydajności opisano równaniem V=0,380∙80,03 przy współczynniku determinacji R2=0,994. Nie stwierdzono istotnego wpływu prędkości kątowej ślimaka (w zakresie stosowanych wartości) na pobór mocy przy przetłaczaniu miodów. Zaobserwowano natomiast wyraźną korelację pomiędzy poborem mocy i właściwościami reologicznymi. Praca wykonana w ramach pracy statutowej S/WM/2/2010. 12 XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA Dr hab. inż. Sławomir Bakier - prof. PB Politechnika Białostocka, Wydział Mechaniczny, Zakład Techniki Rolno-Spożywczej CHARAKTERYSTYKA WIĄZANIA WODY W MIODZIE Woda w miodzie występuje w ilości nie przekraczającej na ogół 20%. Wiązanie wody zwykle określa się poprzez pomiar aktywności wody. Generalnie można przyjąć, że jeżeli wartość aktywności wody jest niższa od aw=0,6 to produkt jest trwały i dobrze się przechowuje. W przypadku miodów wartości aktywności wody w stanie płynnym spełniają ten warunek, natomiast w stanie skrystalizowanym w zależności od zawartości wody i udziału poszczególnych sacharydów, zwykle tę wartość krytyczną przekraczają. Krystalizacja miodu związana jest głównie z krystalizacją glukozy i melecytozy. Powstająca faza krystaliczna zmienia konsystencję produktu, ale również zmienia wiązanie wody. Zmiany te mogą być również identyfikowane za pomocą spektroskopii w bliskiej podczerwieni. Na temat zmian aktywności wody w polskich miodach oraz wykorzystania do tego celu spektroskopii NIR istnieje stosunkowo skąpy materiał źródłowy. W poniższym doniesieniu analizowano zmiany wartości aktywności wody spowodowane procesem krystalizacji w 51 próbkach miodów pozyskanych z terenu całej Polski. Analizowano również zmiany zachodzące na widmach spektroskopowych. Pomiary aktywności wody prowadzono wykorzystując metodę punktu rosy i przyrząd DE 102AquaLab CX Seria 3 model TE 2 z komorą termostatowaną w temperaturze 25C. Badania spektroskopowe prowadzono z wykorzystaniem spektrometru Nexus FT-IR (Thermo Nicolet Corporation, USA). W wyniku przeprowadzonych pomiarów wykazano, że wzrost aktywności wody w miodzie w wyniku procesu krystalizacji wynosi ponad aw>0,04 i zwykle przekracza wartość krytyczną, co może skutkować jego fermentacją. Wyniki badań spektroskopowych pozwoliły stwierdzić, że metoda ta może być alternatywną do pomiaru aktywności wody, pozwala analizować zmiany zachodzące w strukturze wody oraz uzyskać kwantytatywne dane na temat ilości powstającej fazy krystalicznej. W efekcie stwierdzono, że występuje korelacja pomiędzy przyrostem aktywności wody i udziałem masowym powstałej fazy krystalicznej. Dodatkowym efektem realizacji pracy jest stwierdzenie konieczności monitorowania wartości aktywności wody, w celu zabezpieczenia tego produktu przed zmianami fermentacyjnymi. Praca wykonana w ramach pracy statutowej S/WM/2/2010. XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA 13 Mgr inż. Agata Bieńczak, Dr hab. inż. Jan Szczepaniak - prof. nadzw. Przemysłowy Instytut Maszyn Rolniczych, Poznań BADANIE WYDAJNOŚCI POMP ZĘBATYCH DO TŁOCZENIA CIECZY NIENEWTONOWSKICH W celu sporządzenia charakterystyk pomp zębatych wykorzystywanych do tłoczenia cieczy nienewtonowskich, opracowano i wykonano stanowisko badawcze. Umożliwiło ono przeprowadzenie badań mających na celu określenie wydajność pomp w funkcji wysokości podnoszenia. W trakcie badań uwzględniono wpływ prędkości obrotowej elementu roboczego na wydajność pompy. Badania przeprowadzono dla płynnej czekolady oraz oleju roślinnego. 14 XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA Prof. dr hab. Lubomira Boniarz-Press, Dr inż. Jacek Różański, Inż. Katarzyna Grabowska, Dr inż. Sylwia Różańska Politechnika Poznańska, Wydział Technologii Chemicznej, Instytut Technologii i Inżynierii Chemicznej, Zakład Inżynierii i Aparatury Chemicznej WŁAŚCIWOŚCI REOLOGICZNE POWIERZCHNI MIĘDZYFAZOWEJ KAW ROZPUSZCZALNYCH Jednym z czynników decydujących o walorach smakowych kaw rozpuszczalnych jest ilość i trwałość powstającej na ich powierzchni piany. Trwałość piany jest między innymi związana z właściwościami reologicznymi cieczy, z której zbudowane są ściany jej pęcherzyków. Fazę ciekłą stanowi roztwór biopolimerów, naturalnych surfaktantów, tłuszczów oraz białek, które biorą udział w tworzeniu ciekłej warstwy lamelarnej ograniczającej fazę gazową. Stężenie surfaktantów i biopolimerów w błonkach pęcherzyków jest zdecydowanie większe niż ich średnie stężenie w całej objętości roztworu. Tym samym, nie można przenosić wyników badań reologicznych uzyskanych metodami klasycznymi dla całego roztworu na właściwości reologiczne błonek pęcherzyków. Jedyną metodą, którą można wykorzystać do analizy właściwości reologicznych takich układów jest pomiar zachowania się w przepływie ścinającym powierzchni międzyfazowej. W prezentowanej pracy, przedstawione zostanie porównanie właściwości reologicznych powierzchni międzyfazowej roztworów trzech różnych kaw rozpuszczalnych (Nescafé Espresso, Nescafé Sensazione Creme, Jacobs Velvet). Dodatkowo przeprowadzono próbę powiązania właściwości reologicznych powierzchni międzyfazowej kawy z trwałością powstającej pianki. Badania właściwości powierzchni międzyfazowej wykonano za pomocą układu IRS (Interfacial Rheology System), składającego się ze zbiornika oraz elementu pomiarowego o kształcie podwójnego stożka. Przystawka IRS współpracuje z reometrem rotacyjnym Physica MCR 501 produkcji firmy Anton Paar. W celu minimalizacji zakłóceń powierzchni międzyfazowej badania zostały przeprowadzone w przepływie oscylacyjnym. Wartość międzyfazowego modułu zachowawczego Gs' i międzyfazowego modułu stratności Gs'' wyznaczono w funkcji amplitudy odkształcenia przy zadanej częstotliwości 1Hz. Wyznaczone krzywe płynięcia dla roztworów kawy w układzie współosiowych cylindrów wykazały, że są one płynami newtonowskimi, których lepkość jest nieznacznie wyższa od lepkości wody. Właściwości reologiczne powierzchni międzyfazowej różniły się diametralnie od właściwości reologicznych w głębi roztworu. Wyniki badań uzyskane przy użyciu przystawki IRS, wykazały że powierzchnia międzyfazowa wszystkich trzech kaw ma właściwości lepkosprężyste ( Gs' > Gs'' ). Najwyższe wartości modułów Gs' i Gs'' uzyskano dla kawy Nescafé Sensazione Creme. Na powierzchni roztworu tej kawy powstawała najbardziej intensywna i trwała piana. Co ciekawe, dla roztworów kawy Jacobs Velvet i Nescafé Espresso zmierzone wartości równowagowego napięcia powierzchniowego metodą odrywania pierścienia du Noüya są niższe niż dla kawy Nescafé Sensazione Creme. Uzyskane wyniki badań reologicznych powierzchni międzyfazowej kaw rozpuszczalnych wskazują, że można je powiązać z trwałością powstającej piany. Badania takie mogą być użyteczne zarówno przy tworzeniu kompozycji nowych kaw, jak również podczas kontroli ich jakości. XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA 15 Prof. dr hab. inż. Janusz Boss Uniwersytet Opolski UWAGI NA TEMAT ŻYWIENIA Cztery lata temu na naszym spotkaniu w Horyńcu przedstawiłem pewne uwagi na temat sprzedawanej w Polsce żywności, jak też pogarszania się jej stanu. Od tego czasu obserwuję rynek żywności, przeglądam prasę, informacje w internecie i audycje telewizyjne z tym tematem związane. Z przykrością stwierdzam, że w tym społeczno-gospodarczym obszarze poprawy nie widać. Brak postępu natury legislacyjnej zapewne w zasadniczym stopniu zaważył na braku pozytywnych działań w kierunku zdyscyplinowania i poprawy jakości produktów spożywczych. Pozostaje zatem dalsze uporczywe wskazywanie nieprawidłowości, czy wręcz szkodliwego działania w polityce żywnościowej. Niniejszy referat ma na celu uczulenie opinii specjalistów w tym zakresie i podjęcie szeroko zakrojonych działań, zmierzających do poprawy jakości produktów żywnościowych. Działań podobnych do akcji ekologów, walczących o poprawę czy ratowanie środowiska. 16 XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA Prof. dr hab. inż. Janusz Budny, Mgr inż. Janusz Turowski Uniwersytet Warmińsko-Mazurski, Olsztyn, Stowarzyszenie Naukowo-Techniczne „Energia i środowisko w mleczarstwie” OSZCZĘDZANIE CZY POSZANOWANIE ENERGII? W życiu codziennym poszczególnych ludzi oraz w działalności gospodarczej, społecznej i kulturalnej społeczeństw energia zyskuje coraz większe znaczenie. Zjawisku sprzyja wzrost poziomu współczesnej cywilizacji określanej głównie stanem techniki. Osiąganie coraz wyższych poziomów techniki i cywilizacji spowodowało niespotykane dotychczas zwiększenie wykorzystywania konwencjonalnych i odtwarzalnych zasobów energii. Może to być przyczyną: wyczerpania się zasobów konwencjonalnych lub dramatycznego pogorszenia się naszego środowiska przyrodniczego na skutek głównej przemiany energetycznej jaką jest spalanie paliw kopalnych. Świat może stanąć przed realnym dylematem: zatrzymać rozwój techniki i cywilizacji czy znacząco obniżyć wykorzystywanie konwencjonalnych zasobów energii? Rozwiązaniem kompromisowym ma być nadanie obecnemu rozwojowi techniki i cywilizacji pojęcia „rozwoju zrównoważonego”. Rozwój zrównoważony ma być procesem kompleksowym, przede wszystkim regulującym tempo wzrostu wykorzystywania kopalnych zasobów energii i obniżania jakości środowiska przyrodniczego wskutek ich spalania. Mają mu sprzyjać czynniki techniczne i społeczno-kulturowe. Po stronie pierwszych znajdują się takie jak poprawa sprawności przetwarzania i użytecznego wykorzystywania energii, natomiast w drugiej grupie znajdują się takie dziedziny jak polityka energetyczna czy socjologia i kultura gospodarki energią. W obydwu z nich znajdują się pojęcia „oszczędności” i „poszanowania” energii. Czy różnią się one między sobą i czy mogą się różnić efekty ich zastosowania w gospodarowaniu energią? XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA 17 Prof. dr hab. inż. Marek Cierach1, Mgr inż. Karolina Tabaka1, Mgr inż. Jacek Niedźwiedź1, Inż. Wioletta Krzynowek1, Mgr inż. Krzysztof Zawisza2 1 Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie, Wydział Nauki o Żywności, Katedra Technologii i Chemii Mięsa, 2Przedsiębiorstwo „GAMA” w Koszalinie STABILNOŚĆ PARAMETRÓW BARWY MIĘSA WOŁOWEGO Z BYDŁA RASY LIMOUSIN Barwa mięsa wołowego i jej stabilność w czasie dystrybucji poprodukcyjnej jest przedmiotem ciągłego zainteresowania naukowców i praktyków z uwagi na fakt, że na podstawie barwy ocenianej wizualnie kupujący wnioskuje często o świeżości, kruchości czy smakowitości mięsa, chociaż między tymi wyróżnikami a barwą niekoniecznie muszą istnieć ścisłe związki. Na drodze poprawy jakości kulinarnego mięsa wołowego, krzyżowanie towarowe polskich ras z francuskimi rasami mięsnymi oraz kierowanie do uboju młodych opasów są istotnymi czynnikami uzyskania korzystnej, akceptowanej przez konsumentów, jasnej barwy mięsa. Brakuje jak dotychczas badań będących próbą określenia stabilności parametrów barwy w czasie przechowywania mięsa. Dlatego też celem podjętych badań było określenie zmian parametrów barwy wołowiny kulinarnej w czasie przechowywania w temperaturze chłodniczej w warunkach działania światła jarzeniowego. Materiałem badawczym była wołowina pochodząca z młodych wolców mieszańców ras limousin i czarno-biała (50:50). Zwierzęta opasano w stacji doświadczalnej w warunkach kontrolowanego żywienia paszą o jednakowym składzie, do wieku 18 m-cy, a następnie poddawano ubojowi przemysłowemu. Po 48h od zakończenia uboju pobierano wychłodzony do ok. 5°C mięsień musculus semitendinosus (ligawa). Mięso cięto na steki, których powierzchnię naświetlano światłem jarzeniowym, białym o natężeniu 1500 luksów, przez 72h. Mierzono parametry barwy po 30 min od przekrojenia, a następnie po 1, 2, 4, 6, 24, 48 i 72godz. przechowywania chłodniczego. Parametry barwy oznaczano w systemie L*a*b*, za pomocą kolorymetru Konica-Minolta, CR-400, skalowanego wobec wzorca bieli CR-A43. Obliczono nasycenie barwy C* oraz współczynnik stabilności barwy ΔE*. Warunki pomiaru: temperatura ok. 5°C, układ d/0, otwór pomiarowy φ= 8 mm, źródło światła D 65. Początkowa jasność barwy mięsa (L*) mieściła się w granicach 42,42 - 45,33, „czerwoność” barwy (a*), 20,55-22,77, a „żółtość” (b*), 11,31-13,96. W czasie przechowywania mięsa przez 72 godz. w warunkach naświetlania światłem jarzeniowym wszystkie wartości parametrów barwy zmieniły się. Jasność zmniejszyła się o ok. 3-7 jednostek, „czerwoność” zwiększyła się w większości powtórzeń od 1 do 3 jednostek, „żółtość” także zwiększyła się, ale nieznacznie bo najczęściej o ok. 1 jednostkę. Zwiększenie się wartości parametrów chromatycznych a* i b* następowało z reguły w początkowym okresie przechowywania (do 6h), a następnie były one stabilne lub wykazywały niewielkie zmniejszenie wartości. Praca powstała w ramach Projektu WND-POIG.01.03.01-00-204/09 Optymalizacja produkcji wołowiny w Polsce, zgodnie ze strategią „od widelca do zagrody”, współfinansowanego ze środków Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego w ramach Programu Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka 2007-2013 18 XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA Dr inż. Agnieszka Ciurzyńska, Prof. dr hab. Andrzej Lenart, Mgr inż. Patrycja Kawka Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie, Wydział Nauk o Żywności, Katedra Inżynierii Żywności i Organizacji Produkcji WPŁYW BLANSZOWANIA I SPOSOBU MROŻENIA NA WYBRANE WŁAŚCIWOŚCI LIOFILIZOWANEJ DYNI W pracy przedstawiono wpływ blanszowania i sposobu mrożenia na wybrane właściwości fizyczne liofilizowanej dyni. Surowiec stanowiły dynie odmiany „Karowita” pokrojone w kostki sześcienne o boku 10mm. Trzy próbki zostały poddane blanszowaniu przed procesem liofilizacji. Proces prowadzono w wodzie o temperaturze 80°C przez 1 i 8 minut, oraz w 40% roztworze sacharozy o temperaturze 80°C przez 8 minut. Tak przygotowany surowiec był zamrażany (-70oC, 2h) i przechowywany w zamrażarce w temperaturze -182oC przez dwa tygodnie, do czasu procesu suszenia. Dodatkowo zbadano różne sposoby mrożenia surowca przed procesem suszenia sublimacyjnego: mrożenie szybkie (-70oC, 2h), wolne (-18oC, 2 tyg.) i szybkie (-70oC, 2h) w połączeniu z przechowywaniem dwu-tygodniowym w temperaturze -18oC (kombinowane). Kostki dyni liofilizowanej wykorzystywane do oznaczenia skurczu metodą toluenową zostały wcześniej pokryte powłokami pektynowymi. Próbki dyni liofilizowano w temperaturze półek grzejnych liofilizatora 10 oC przez 24 godziny. Dla otrzymanych liofilizatów wyznaczono zawartość suchej substancji, aktywność wody, zbadano barwę, porowatość, oraz skurcz. Wykazano, że zastosowanie blanszowania w 40% roztworze sacharozy przez 8 minut powoduje uzyskanie najwyższej zawartości suchej substancji. Obróbka wstępna wpływa korzystnie na barwę i zabezpiecza przed nadmiernym pojaśnieniem suszu. Zaobserwowano wzrost wartości współrzędnej b* przy zastosowaniu obróbki wstępnej. Największy udział barwy żółtej posiadały próbki poddane odwadnianiu osmotycznemu przed procesem suszenia. Zastosowanie obróbki wstępnej przed liofilizacją wpłynęło na wzrost skurczu suszy, a wydłużenie czasu blanszowania do 8 minut obniżyło porowatość liofilizatów. Ocena wpływu sposobu mrożenia surowca przed liofilizacją wykazała, że najwyższą zawartością suchej substancji charakteryzowała się próbka mrożona sposobem kombinowanym, ale różnice nie były istotne statystycznie. Najwyższym stopniem zachowania barwy żółtej charakteryzowały się próbki mrożone sposobem wolnym i kombinowanym, gdzie w obu przypadkach zastosowano temperaturę (-18oC) przez 2 tygodnie. Próbki dyni poddane mrożeniu szybkiemu cechowały się najmniejszym skurczem. Wydłużenie czasu zamrażania wywołało wystąpienie większego skurczu i porowatości. Słowa kluczowe. liofilizacja, dynia, blanszowanie, mrożenie XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA 19 Mgr inż. Remigiusz Cyberny1, Prof. dr hab. inż. Kazimiera Zgórska2 Politechnika Koszalińska, 1Katedra Procesów i Urządzeń Przemysłu Spożywczego, 2Katedra Biochemii i Biotechnologii ANALIZA TECHNICZNA PROCESU OTRZYMYWANIA KOSTKI ZIEMNIACZANEJ PASTERYZOWANEJ ORAZ OCENA FIZYKOCHEMICZNA I ORGANOLEPTYCZNA PRODUKTU W pracy przedstawiono technologię produkcji ziemniaków obieranych, blanszowanych, pasteryzowanych i pakowanych próżniowo. Opisano zasadę działania i konstrukcje maszyn przeznaczonych do produkcji ziemniaków pasteryzowanych i pakowanych próżniowo. Celem pracy było określenie jakości gotowego produktu metodą organoleptyczną, ustalenie optymalnych warunków blanszowania, trwałości przechowalniczej produktu oraz przydatności badanych odmian do przerobu na ziemniaki pasteryzowane, pakowane próżniowo w warunkach laboratoryjnych oraz ocena trwałości przechowalniczej ziemniaków. Materiałem badawczym były ziemniaki odmiany Almera i Altesse. Ziemniaki uprawiano w 2009 roku na polu doświadczalnym IHAR w Jadwisienie. Próby pobierano o jednakowej wielkości bulw. W świeżych ziemniakach oznaczono zawartość witaminy C, suchej masy, skrobi, cukrów redukujących, sacharozy oraz dokonano oceny stopnia ciemnienia bulw surowych według dziewięciostopniowej skali duńskiej. Ziemniaki pasteryzowane, pakowane próżniowo zostały poddane obróbce wstępnej. W ziemniakach pasteryzowanych pakowanych próżniowo przygotowanych z bulw danej odmiany ziemniaków oznaczono zawartość witaminy C, dwutlenku siarki, oraz przeprowadzono ocenę organoleptyczną. 20 XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA Prof. dr hab. inż. Piotr Cyklis Politechnika Krakowska, Wydział Mechaniczny, Instytut Inżynierii Cieplnej i Procesowej OPTYMALNE STEROWANIE WIELOSTOPNIOWEJ WYPARKI DO PRODUKCJI KONCENTRATU SOKU OWOCOWEGO W ostatnim okresie w Polsce nastąpił silny rozwój firm przetwórczych, w którym znaczący udział mają nowoczesne urządzenia do produkcji koncentratów klarownych soków owocowych. Od 2000 roku w samej Polsce południowej powstało kilkanaście nowych stacji wyparnych. Działanie wyparki wielostopniowej pod względem termodynamicznym jest znane, niemniej jednak firmy zwykle nie podają szczegółów konstrukcyjnych, rozwiązań ani zastosowanych metod sterowania. Ważnym problemem przy odparowaniu jest minimalizacja zużycia energii na jednostkę produktu finalnego. Dla ograniczenia zużycia energii stosuje się wielostopniowe odparowanie a dla konkretnej wyparki właściwie dobraną automatykę sterującą procesem. Warto znać szczegółową analizę kosztów energii przed podjęciem decyzji o wybranym systemie. Przykładowo można zobrazować działanie automatyki obsługujące jeden z parametrów wpływających na pracę wyparki czyli warunki otoczenia. Wykorzystując niskie temperatury otoczenia w automatyce sterującej można zwiększyć wydajność wyparki i ułatwić jej eksploatację. Polega to na wykorzystaniu krzywej nasycenia i temperatury możliwej do osiągnięcia w chłodni wentylatorowej chłodzącej skraplacz. Autor artykułu był kierownikiem projektów kilku pracujących w południowej Polsce wyparek (rys. 1.) do produkcji koncentratu soku owocowego, wyposażonych w urządzenia do odzysku aromatów. Rys. 1. Wyparka zaprojektowana pod kierunkiem autora wyprodukowana przez firmę PIKO (pracuje w firmie APPOL Opole Lubelskie) XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA 21 Prof. dr hab. inż. Jarosław Diakun Politechnika Koszalińska, Katedra Procesów i Urządzeń Przemysłu Spożywczego LICZBY KRYTERIALNE PODOBIEŃSTWA KONSRUKCYJNEGO I PROCESOWEGO KADZI WIROWO - OSADOWEJ W Katedrze prowadzimy analizy zawirowań tworzących stożek osadu w kadzi wirowo osadowej (Whirlpool) na podstawie obliczeń numeryczno – symulacyjnych oraz badania na modelach laboratoryjnych [1]. Podjąłem analizę konstrukcji i procesów w tym aparacie za pomocą liczb kryterialnych podobieństwa wymiarowego. Celem jest opracowanie modelu przeniesienie wyników badań z kadzi laboratoryjnej na konstrukcje przemysłowe. Do opisu kadzi przyjęto zbiór dziesięciu wielkości: wymiarowe (średnica - D i wysokość napełnienia cieczą – H), parametry cieczy (gęstość – ρ i lepkość – η), charakteryzujące proces (prędkości obwodową wirowania cieczy – w, wysokość wiru przydennego namywającego stożek osadu – hw i jego prędkość – wd, wysokość menisku wirowania - Δh czas wirowania – t,), przyśpieszenie ziemskie – g). Przyjmując jako podstawowe zmienne niezależne trzy wielkości: wymiar liniowy, masę, czas, to według zasady podobieństwa wymiarowego Buckinghama, można zastosować do analizy siedem niezależnych liczb kryterialnych podobieństwa [2]. Zastosowano cztery liczby podobieństwa jako bezpośrednie ilorazy wielkości: L. proporcji wymiarowej kadzi (kH = H/D), podobieństwa wymiarowo – procesowego: (L. wiru przydennego - khw = hw/D, L. menisku wirowania - k Δh = Δh /D), L. prędkości wiru przydennego w/wd . Jako podstawę wyprowadzenia pozostałych liczb kryterialnych podobieństwa procesowego przyjęto stosunki sił występujących w procesie globalnego wirowania cieczy oraz tworzenia zawirowań formujących stożek osadu. Wyróżniono siły: bezwładności wirowania globalnego, oddziaływania hamującego ścianek pobocznicy i dna kadzi, dyssypacji lepkiej cieczy wiru globalnego i wiru przydennego, odśrodkowej wirowania globalnego, ciśnienia menisku wirowania. Kombinacja ilorazów tych sił umożliwiła wyprowadzenie pięciu liczb kryterialnych. Pośród nich wystąpiły znane liczby kryterialne jak: Reynoldsa, Frouda-Eulera, Strouhala-Hootela oraz dwie oryginalne własne: czasu wirów (Ktw=t η/D2 ρ), wiru przydennego (Kwd=wd η/D2 ρ g). Wyprowadzono modyfikacje tych liczb do opisu procesów kadzi wirowej. LITERATURA 1. Diakun J., Jakubowski M.: Analysis of the secondary flow velocities forming a settling cone in a Whirlpool VAT. Chemical And Process Engineering 2010,31 s. 477-488 2. Lewicki P.P. i inni: Inżynieria procesowa i aparatura przemysłu spożywczego WNT, 1999 Praca naukowa finansowana ze środków na naukę w latach 2010 - 2012 jako projekt badawczy nr N N313 429639 pt. „Opracowanie modeli symulacyjnych i badania eksperymentalne dotyczące przepływu i rozdziału mieszaniny separowanej w kadzi wirowej”. 22 XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA Prof. dr hab. inż. Jarosław Diakun, Mgr inż. Aleksandra Raczkowska, Inż. Danuta Tereszczyn Politechnika Koszalińska, Katedra Procesów i Urządzeń Przemysłu Spożywczego WPŁYW PRÓŻNI I ATMOSFERY MODYFIKOWANEJ NA TRWAŁOŚĆ PRZECHOWALNICZĄ SAŁATKI WARZYWNEJ Sałatka jest potrawą sporządzaną głównie ze świeżych warzyw, często z dodatkiem innych składników, także poddanych uprzednio obróbce cieplnej, oraz przypraw, z dodatkiem sosu na bazie majonezu, oliwy, śmietany czy specjalnych sosów (dressingów). Dzięki odpowiednim kombinacjom i różnorodnym recepturom można sporządzać sałatki o niespotykanym aromacie i smaku. Mogą one stanowić przekąskę, danie samodzielne lub być dodatkiem do innych dań np. mięsnych. Sałatki warzywne są produktem o krótkim, kilkudniowym okresie przechowywania, natomiast sieci handlowe poszukują i wprowadzają na runek artykuły o dłuższym okresie przydatności do spożycia. Tłuszcze zawarte w sosach są podatne na utlenianie (jełczenie). Ugotowane warzywa stanowią dobre podłoże dla rozwoju flory bakteryjnej i pleśni. Zwiększenie okresu przydatności do spożycia realizuje się przez wprowadzanie do składu konserwantów chemicznych. Celem pracy było określenie wpływu modyfikowanej atmosfery i próżni na okres przechowywania i jakość sałatki warzywnej. Materiał badawczy stanowiła tradycyjna sałatka warzywna sporządzona z wcześniej ugotowanych warzyw (ziemniaków, marchewki, pietruszki, selera, groszku, kukurydzy, ogórków kwaszonych) z dodatkiem majonezu, bez utrwalaczy żywności. Tak przygotowaną sałatkę dozowano w pojemniki i zapakowano techniką próżniową oraz techniką MAP w woreczki foliowe na bazie wielowarstwowych folii PA/PE (poliamid/polietylen). Zastosowano dwa podstawowe gazy atmosfery modyfikowanej azot i dwutlenek węgla. Próbki przechowywano w warunkach chłodniczych oraz w temperaturze pokojowej przez okres 3, 7, 10, 14, 21, 28 dni. Badania obejmowały, ocenę sensoryczną (wygląd zewnętrzny, barwa, zapach) oraz oznaczenia fizykochemiczne, gdzie oznaczono suchą masę, pH, kwasowość miareczkową, liczbę kwasową i zawartość tłuszczu metodą Soxhleta. XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA 23 Prof. dr hab. inż. Jarosław Diakun, Mgr inż. Waldemar Wieliczko Politechnika Koszalińska, Wydział Mechaniczny, Katedra Procesów i Urządzeń Przemysłu Spożywczego JAKOŚĆ HANDLOWA I PRAWIDŁOWOŚĆ ZNAKOWANIA PIECZYWA W DYSTRYBUCJI HANDLOWEJ Niewłaściwe oznakowanie pieczywa lub jego zafałszowanie może spowodować dla konsumenta niebezpieczeństwo między innymi spowodowania objawów chorobowych po konsumpcji pieczywa ze składnikami alergennymi lub innymi substancjami nie tolerowanymi przez niego. Można również domniemywać działania mające na celu oszukanie konsumenta co do składu surowcowego. W piekarnictwie jakość wynika przede wszystkim z deklaracji producenta. Konsekwencje nie przestrzegania jakości handlowej określa ustawa z dnia 21 grudnia 2000 r. o jakości handlowej artykułów rolno-spożywczych (Dz. U. z 2005 r. Nr 187, poz. 1577 z późn. zm.). Wymagania w odniesieniu do oznakowana handlowego pieczywa niepakowanego i opakowanego regulują: rozporządzenia Parlamentu Europejskiego i Rady (WE) nr 178/2002 z dnia 28 stycznia 2002 r. ustanawiające ogólne zasady i wymagania prawa żywnościowego i procedury w zakresie bezpieczeństwa żywności, powołujące Europejski Urząd ds. Bezpieczeństwa Żywności (Dz.U. L 31 z 1.2.2002 s. 1 z późn. zm.), rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady (WE) nr 1924/2006 z dnia 20 grudnia 2006 r. w sprawie oświadczeń żywieniowych i zdrowotnych dotyczących żywności (Dz.U. L 404 z 30.12.2006 s. 9; sprostowanie: Dz.U. L 12 z 18.1.2007 s. 3; rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 25 lipca 2007 r. w sprawie znakowania żywności wartością odżywczą (Dz.U. Nr 137, poz. 967 z późn. zm.), rozdział 11 ustawy z dnia 25 sierpnia 2006 r. o bezpieczeństwie żywności i żywienia (Dz.U. z 2010 r. Nr 136 poz. 914 z późn. zm.), art. 4÷7a ustawy z dnia 21 grudnia 2000 r. o jakości handlowej artykułów rolnospożywczych (Dz.U. z 2005 r. Nr 187, poz. 1577 z późn. zm.), rozporządzenie Ministra Rolnictwa i Rozwoju Wsi z dnia 10 lipca 2007 r. w sprawie znakowania środków spożywczych (Dz.U. Nr 137, poz. 966 z późn. zm.), rozporządzenie Ministra Rolnictwa i Rozwoju Wsi z dnia 13 kwietnia 2004 r. w sprawie szczegółowego zakresu i sposobu znakowania niektórych grup i rodzajów artykułów rolno-spożywczych kodem identyfikacyjnym partii (Dz.U. Nr 83, poz. 772). Instytucjami uprawnionymi do kontroli jakości handlowej i oznakowania pieczywa są terenowe jednostki Inspekcji Handlowej oraz Urzędu Ochrony Konkurencji i Konsumentów. Najczęściej występującymi nieprawidłowościami stwierdzonymi w efekcie kontroli są: nieprzestrzeganie obowiązujących przepisów prawa dotyczących oznakowania, rozbieżność pomiędzy deklaracją na opakowaniu, a rzeczywistym składem artykułu spożywczego, nieprzestrzeganie deklarowanych Polskich Norm. Eliminowanie nieprawidłowości wpłynęłoby korzystnie na jakość produktu oraz pozytywne relacje w odniesieniu do konsumentów. 24 XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA Prof. dr hab. inż. Włodzimierz Dolata1, Dr inż. Mariusz Sławomir Kubiak2, 1 Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, Zakład Inżynierii i Projektowania Procesów Produkcyjnych 2 Politechnika Koszalińska, Katedra Procesów i Urządzeń Przemysłu Spożywczego WPŁYW RÓŻNYCH CZYNNIKÓW NA TEMPERATURĘ FARSZU I CZAS W PROCESIE KUTROWANIA Kutrowanie jest najważniejszym zabiegiem w produkcji wędlin drobno rozdrobnionych. W procesie kutrowania następuje znaczne rozdrobnienie surowca, uwodnienie białek dodaną wodą (lodem), zemulgowanie tłuszczów oraz w wyniku mieszania i homogenizacji wyrównanie przestrzennej dyspersji wszystkich składników. Zadaniem procesu kutrowania z technologicznego punktu widzenia jest stworzenie takiego układu przestrzennego wszystkich składników farszu, by dostatecznie rozdrobniony tłuszcz został optymalnie przestrzennie zdyspergowany i otoczony warstewką białkową oraz żeby układ ten był stabilny. Na technologiczny efekt procesu kutrowania ma wpływ wiele czynników. Ogólnie można je podzielić na trzy grupy: czynniki związane z surowcem, czynniki związane z technologią wytwarzania farszów oraz czynniki związane z parametrami technicznymi urządzeń do produkcji farszów. Podczas procesu kutrowania wzrasta temperatura farszu, co wynika z: pracy tarcia ocierających się cząstek farszu, pracy tarcia powstającej w wyniku kontaktu powierzchni noży z farszem oraz przyhamowania farszu w komorze nożowej. Temperatura farszu po zakończeniu procesu kutrowania nie powinna przekraczać 10 - 15 °C. Prawidłowy przebieg zmian temperatury w czasie kutrowania i właściwa temperatura końcowa farszu mogą mieć wpływ na następujące właściwości farszu: wiązanie wody, emulgowanie tłuszczu, strukturę farszu (konsystencja). Do najważniejszych czynników wpływających na przebieg zmian temperatury farszu podczas kutrowania należą: temperatura mięsa przerobowego, ilość dodawanego lodu (wody), prędkość obrotowa wału nożowego kutra, prędkość obrotowa misy kutra, ilość noży zamontowanych na wale nożowym, stopień wypełnienia misy kutra, łączny czas pracy kutra. Przeprowadzone badania wykazały, że wahania temperatury mięsa przerobowego i tłuszczu użytych do kutrowania, powodują odpowiednie wydłużenie lub skrócenie łącznego czasu pracy kutra. Im większa ilość lodu lub wody z lodem zostanie dodana do farszu, tym dłuższy będzie czas kutrowania potrzebny do uzyskania określonej temperatury końcowej farszu, natomiast przy niewielkiej ilości lodu czas kutrowania będzie krótszy. Ze wzrostem prędkości obrotowej wału nożowego kutra, przy niezmiennej liczbie noży, temperatura farszu rośnie, przy tej samej prędkości obrotowej wału nożowego. Zwiększenie liczby obrotów misy kutra powoduje, że temperatura farszu rośnie szybciej. Również ze zwiększeniem ilości noży w kutrze temperatura farszu rośnie szybciej. Także czas pracy kutra ma duży wpływ na temperaturę farszu. Z upływem czasu kutrowania temperatura farszu znacznie się podnosi, jeśli oczywiście go nie schładzamy. Podsumowując należy zaznaczyć, że zarówno przebieg zmian temperatury farszu, jak i czas kutrowania mają zasadniczy wpływ na jakość farszu, a tym samym na gotowy produkt. XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA 25 Mgr inż. Kamil Dolik, Mgr inż. Mariusz Seńcio, Prof. dr hab. inż. Jarosław Diakun Politechnika Koszalińska, Wydział Mechaniczny, Katedra Procesów i Urządzeń Przemysłu Spożywczego ANALIZA SKŁADNIKÓW ENERGII NAPĘDU UKŁADÓW FUNKCJONALNYCH MASOWNICY MIESZADŁOWEJ W pracy przedstawiono wyniki badań nad zużyciem energii elektrycznej w operacji masowania mięsa w masownicy mieszadłowej. Artykuł jest kontynuacją referatu nt. „Analiza składników mocy napędu masownicy do mięsa”, przygotowanego do publikacji na łamach czasopisma „Inżynieria Rolnicza”. Operacja masowania wykorzystywana jest w produkcji wędlin, konserw, kebabu i innych przetworów mięsnych. W przemyśle mięsnym do jej prowadzenia wykorzystuje się specjalistyczne urządzenia – masownice bębnowe oraz masownice mieszadłowe. Nowoczesne masownice wyposażone w szereg napędów, służących do: mieszania i ugniatania surowca (napęd mieszadła, napęd bębna), utrzymania odpowiednich warunków masowania (pompa próżniowa, system chłodniczy, system ogrzewania) oraz do manipulowania położeniem bębna/zbiornika (hydrauliczny system przechyłu) i kontrolowania operacji (sterownik elektroniczny). Spotykane są również masownice z automatycznym systemem wyładunku i systemami umożliwiającymi prowadzenie tzw. coatingu (rozpylanie przypraw i obtaczanie nimi rozdrobnionego produktu). W działaniem napędów wiąże się zapotrzebowanie na energię. Producentom zależy na tym, aby uzyskać produkt o jak najlepszych cechach jakości przy jak największej oszczędności energii. W badaniach wykonano pomiary mocy i energii pobieranych przez układy masownicy mieszadłowej typ MA150 podczas operacji masowania. Jest to masownica o pojemności 150 litrów, wyposażona w wymienne mieszadła robocze i następujące układy funkcjonalne: napęd mieszadła, napęd pompy próżniowej, agregat chłodniczy, system przechyłu zbiornika oraz programowalny sterownik elektroniczny. Podczas badań rejestrowano moce tych układów. Pomiary przeprowadzono dla pracy masownicy bez załadunku i po załadowaniu zbiornika surowcem mięsnym. Wsad stanowiło mięso pochodzące z ud kurczaka i przeznaczone na produkt typu kebab. W badaniu zastosowano minimalny wymagany stopień załadunku. Na podstawie uzyskanych wykresów mocy obliczono zużycie energii elektrycznej na poszczególne układy funkcjonalne masownicy. Dokonano porównania zużycia energii dla pracy masownicy bez załadunku i z załadunkiem. Praca jest efektem badań nad energetyką masowania mięsa w masownicy mieszadłowej. 26 XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA Mgr inż. Kamil Dolik, Mgr inż. Katarzyna Szczepańska Politechnika Koszalińska, Katedra Procesów i Urządzeń Przemysłu Spożywczego WYKORZYSTANIE TESTU TPA W ANALIZIE TEKSTURY PIECZYWA Teksturę produktu spożywczego definiuje się jako ogół cech mechanicznych, geometrycznych oraz powierzchniowych, odbieranych za pomocą receptorów mechanicznych, dotykowych, wzrokowych i słuchowych. Tekstura produktów spożywczych zostaje ukształtowana w trakcie kolejnych etapów produkcji. Stanowi ona jeden z wyróżników jakości produktu spożywczego i jako taki jest poddawana ocenie. Współcześnie do oceny tekstury żywności wykorzystywane są dwa rodzaje metod: sensoryczne oraz instrumentalne. Wykorzystanie metod sensorycznych w przemyśle jest problematyczne. Związane są z nimi koszty szkolenia i organizacji specjalistycznych zespołów osób oceniających, formułowanie skomplikowanych procedur prowadzenia oceny oraz czasochłonność analiz. Ponadto uzyskiwane z nich wyniki są uzależnione od stanu psychofizycznego osób oceniających. Metody instrumentalne są szybsze i zapewniają większą powtarzalność wyników. Jednym z najczęściej wykorzystywanych testów instrumentalnych jest test Analizy Profilu Tekstury (TPA), w którym próbka podlega podwójnemu ściśnięciu przez płytkę o określonych wymiarach. Test ten znalazł również zastosowanie w badaniach jakości pieczywa. Test TPA umożliwia jednoczesny pomiar wielu wielkości związanych z teksturą: twardości, sprężystości, lepkości, spójności i żujności. W niniejszej publikacji przedstawiono przegląd badań jakości pieczywa z zastosowaniem instrumentalnego testu TPA prowadzonych na świecie. Badania własne wykonano na teksturometrze TMS-Pro. Pobierano po 3 próbki o wymiarach 4x4x2cm z miękiszu pieczywa pszennego w 1, 3, 5 dniu przechowywania. Na czas badań teksturometr wyposażono w ogniwo siły o wartości 500N oraz przystawkę roboczą do testu TPA w postaci okrągłej płytki o średnicy 10cm. Próbkę umieszczano na specjalnym stoliku, dokładnie pod centralnym obszarem płytki. W czasie testu każda próbka była odkształcana podwójnie. Pierwsze odkształcenie odbywało się na głębokość 8mm. z prędkością 100mm/min. Następnie płytka unosiła się na wysokość 20mm, po czym następowało drugie odkształcenie próbki – na głębokość 8mm i z prędkością 100mm/min. Podczas testu układ pomiarowy teksturometru mierzył siły powstające przy odkształcaniu próbek, a następnie przekształcał informacje o nich w postać odczytywalną dla komputera i rejestrował w oprogramowaniu Texture Lab Pro w postaci liczbowej oraz graficznej. XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA 27 Dr hab. inż. Marek Domoradzki1, Dr inż. Tadeusz Matuszek2, Mgr inż. Wojciech Poćwiardowski1, Inż. Damian Żórawski1 1 Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy im. J.J. Śniadeckich w Bydgoszczy, Wydział Technologii i Inżynierii Chemicznej, Katedra Technologii i Aparatury Przemysłu Chemicznego i Spożywczego, 2Politechnika Gdańska, Wydział Mechaniczny, Katedra Energetyki i Aparatury Przemysłowej AMPLITUDA DRGAŃ PRZESIEWACZA Z DWOMA WIBRATORAMI ZSYNCHRONIZOWANYMI WSPÓŁBIEŻNIE Zbadano wpływ takich parametrów wibratora, jak: kąt położenia wibratorów, wielkość siły wymuszającej wibracje i zmienną ilość pokładów na amplitudę drgań poziomych X, Y i pionowych Z przesiewacza, a także wpływ tych parametrów na prędkość obwodową nasion po sicie. Obliczano moment roboczy wg zależności dla każdej osi układu przestrzennego: M = s · msum gdzie: M = moment roboczy, s = amplituda drgań na mierzonej płaszczyźnie, mm msum = całkowita masa drgająca, kg. Dla 90% siły maksymalnej wywołującej wibracje stwierdzono malejącą zależność od kąta położenia wibratorów, amplitudy względem osi X i rosnącą zależność amplitudy dla osi Z (rys. 1). Pozostałe momenty robocze mają wartość stałą. 0,14130 120 X90 Z90 80 40 0 X90 Z90 Y90 Y90 X90 Y90 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 Kąt połozenia wibratorów [ o ] 145 154 170 183 0,12 Z90 Prędkość [m/s] Moment roboczy [mm*kg] 160 0,10 0,08 0,06 0,04 6 0,02 0,00 10 20 30 40 50 60 70 80 90 Kąt położenia wibratorów [ o ] Rys. 2. Zależność prędkości obwodowej od kąta położenia wibratorów i masy przesiewacza Zmierzono prędkość ruchu obwodowego nasion po sicie, dla stałej siły wymuszającej wibracje równej 3656N i dla zmienne masy przesiewacza od 130kg do 183kg związanej ze zmienna liczba zamontowanych sit. Maksimum prędkości obwodowej nasion występuje dla kąta położenia wibratorów 45-50o (rys. 2) i jest to prędkość tym większa, im mniejsza jest ilość sit, czyli sumaryczna masa pokładów sitowych przesiewacza. Nasuwają się możliwości zastosowania przedstawionego układu dynamicznego do budowy: podajników wibracyjnych poziomych i pionowych, mieszalników ciał stałych, suszarek wibracyjnych, młynów kulowych i granulatorów. Rys. 1. Zależność momentu roboczego od kąta położenia wibratorów XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA 28 Dr hab. inż. Marek Domoradzki, Dr hab. inż. Wojciech Weiner, Prof. nadzw. UTP, Mgr inż. Joanna Kaniewska Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy im. J.J. Śniadeckich w Bydgoszczy, Wydział Technologii i Inżynierii Chemicznej, Katedra Technologii i Aparatury Przemysłu Chemicznego i Spożywczego BADANIA DOZOWNIKA RYNNOWEGO NAPĘDZANEGO ELEKTROWIBRATOREM W pracy podjęto się zbadania pracy dozownika wibracyjnego z motowibratorem z przeznaczeniem do zasilania ciągłego przesiewacza laboratoryjnego. Zbadano wpływ odległości otworu zbiornika zasypowego od rynny oraz częstości obrotów silnika wywołującego drganie rynny na wydajność dozowania. Materiałem do badań były nasiona marchwi odmiany Perfekcja. Odległość otworu zbiornika zasypowego od dna rynny wynosiła 2, 3, 5, i 8mm. Odległość ta ma istotny wpływ na wydajność dozowania która dla h=2mm wynosi od 0,18 do 2kg/h, a w przypadku odległości 4 razy większej od 1,5 do 20 kg/h. Częstość drgania rynny dozownika była poprzez obroty silnika. Służył do tego regulator częstotliwości prądu w zakresie od 20 do 50 Hz. Wydajność dozowania [kg/h] 20 2,00 3,00 5,00 8,00 15 10 5 0 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 2800 3000 Częstość obrotów silnika [1/min] Rys. 1. Zależność wydajności dozowania od prędkości obrotowej dla różnych odległości otworu zbiornika zasypowego od dna rynny Wydajność dozowania dla ciągłego przesiewacza laboratoryjnego powinna zawierać się między 0,1 a 5 kg/h. Badany dozownik rynnowy napędzany elektrowibratorem zapewnia wydajność dozowania od 0,18 kg/h przy odległości otworu zbiornika zasypowego od dna rynny wynoszącej 2mm i prędkości obrotowej silnika 1385 1/min do 20 kg/h przy h=8mm i ω= 2800 1/min. XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA 29 Dr hab. inż. Andrzej Dowgiałło - prof. nadzw1, Prof. dr hab. inż. Jarosław Diakun2 1 Morski Instytut Rybacki - Państwowy Instytut Badawczy Politechnika Koszalińska, Wydział Mechaniczny, Katedra Procesów i Urządzeń Przemysłu Spożywczego 2 SPOSÓB I URZĄDZENIA DO PRODUKCJI FILETÓW BEZ OŚCI Z RYB KARPIOWATYCH Główną przyczyną ograniczającą popyt na karpie są zagrożenia dla konsumentów spowodowane dużą ilością ości w ich mięsie. Zagrożenia te skutecznie można wyeliminować w wyniku przecięcia ości w filetach karpi na krótkie, niewyczuwalne organoleptycznie i nie stanowiące zagrożenia dla konsumentów, kawałki. Możliwości takie stwarza między innymi zaprojektowana w MIR-PIB stołowa przecinarka ości w filetach ryb karpiowatych. Podnoszoną przez część konsumentów jedyną i to wyłącznie estetyczną niedogodnością tej metody jest wygląd fileta po obróbce w przecinarce ości - filet nie jest jednolitym, zwartym, lecz głęboko ponacinanym kawałkiem mięsa. Problem ten rozwiązuje opracowany w MIR-PIB sposób rekonstrukcji całych filetów „bez ości” z karpi. Polega on na przywróceniu głęboko ponacinanym filetom ich pierwotnego wyglądu. Jest to możliwe dzięki zastosowaniu procesu enzymatycznego scalania ponacinanej tkanki filetów w połączeniu z chłodniczym lub zamrażalniczym przechowywaniem filetów indywidualnie pakowanych próżniowo w opakowaniach z folii wielowarstwowej. Dzięki tej metodzie otrzymuje się jednolite, zwarte filety, w których organoleptycznie nie są wyczuwalne pocięte na krótkie kawałki ości. Przechowywane w warunkach zamrażalniczych filety mają trwałość powyżej 12 miesięcy, a ich jakość w porównaniu z filetami naturalnymi jest wyższa ze względu na bardziej soczystą i delikatną teksturę mięsa oraz mniejsze ubytki masy wskutek wycieku termicznego po obróbce cieplnej (parowaniu lub smażeniu). Wygląd fileta 5 4 Ocena ogólna 3 Stopień zespolenia mięsa 2 1 Tekstura mięsa Zapach Smak Filet rekonstruowany Filet naturalny Wyróżniki jakości sensorycznej nacinanych filetów z karpi po obróbce cieplnej, scalonych za pomocą transglutaminazy i naturalnych, bez transglutaminazy, przechowywanych 12 m-cy w temp. -20oC 30 XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA Prof. dr inż. Daniel Dutkiewicz Politechnika Koszalińska, Wydział Mechaniczny, Katedra Procesów i Urządzeń Przemysłu Spożywczego SYSTEMOWE I HOLISTYCZNE ASPEKTY INTEGROWANIA WIEDZY DLA POTRZEB NAUCZANIA INŻYNIERII PROCESOWEJ PRZETWÓRSTWA SPOŻYWCZEGO Rozwój wiedzy powoduje jej dezintegrację, której jednym z przejawów jest powstawanie wąskich specjalizacji. Tym dawno obserwowanym obiektywnym procesom nie towarzyszy niezbędna z wielu powodów, w tym wynikający z potrzeb dydaktyki, integracja nowo powstającej wiedzy. Zarysowany problem stał się szczególnie ważny w odniesieniu do rozwoju wiedzy w dziedzinach dotyczących technologii spożywczych i inżynierii procesów w niej występujących. Analityczny, dyferencyjny okres ich rozwoju nastąpił w pierwszej połowie XX wieku, w której następowało uprzemysłowienie przedsiębiorstw przemysłu spożywczego. W tym okresie rozpoczął się proces masowego pączkowania od pnia nauki wcześniej tak mocno nie rozczłonkowanej wydzielania się odrębnych branżowych gałęzi wiedzy mono-dyscyplin (np. technologii młynarstwa, piekarnictwa, produktów mięsnych, rybnych, mięsnych, piwa, przetwórstwa mleka i kilkunastu innych). Znacznie później bo na przełomie wieków powstawała współczesna integrująca je nauka o żywności. W wyniku podobnego procesu z przedmiotów, poświęconych nauczaniu maszynoznawstwa branżowego w poszczególnych gałęziach przemysłu spożywczego, powstał w latach 70-tych ubiegłego wieku przedmiot nauczania akademickiego - inżynieria procesów i aparatura przemysłu spożywczego. Obydwie wymienione dziedziny wiedzy wbrew potrzebom i oczekiwaniom stały się systemami wiedzy w dużym stopniu nadal subiektywnie rozczłonkowanej. Dominujące stały się opinie, że teoria technologii spożywczych, a w jej ramach również inżynieria procesowa powinna być w większym stopniu przedstawiana jako całościowy (holistyczny) system wiedzy, na którą składają się mechanizmy zjawisk i prawidłowości wiodących (podstawowych) procesów, opisujących ilościowo jakościowe przekształcenia właściwości technologicznych surowców spożywczych. Proces różnicowania wiedzy wywołuję tendencję jej integracji. W wyniku tego procesu może zostać rozwiązane złożone zadanie strukturyzacji i systematyzacji wiedzy powstałej w branżowych technologiach przetwórstwa spożywczego do postaci jednolitego systemu wiedzy. Powinno to zaowocować dodatkowym przyrostem większym niż wynikającym z prostego jej dodawania, co wynika z tzw. efektu systemowego. W wyniku procesu integracji wiedzy opartej na zasadach systemowych i podejściu holistycznym mogą być zrealizowane na wyższym poziomie efektywności zadania dydaktyczne w nauczaniu teorii technologii spożywczych i inżynierii występujących w nich procesów. W postulowanym i stopniowo rozwijającym się procesie tworzenia jednolitego systemu wiedzy o technologiach spożywczych i inżynierii procesów produkcyjnych często wymienia się poglądy o celowości wydzielania w jej ramach dwóch podsystemów: XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA 31 • rozdziału surowców pochodzenia roślinnego i zwierzęcego na części (np. anatomiczne), • łączenia tych części do postaci produktów żywienia. Holistyczne podejście uzasadnia włączenie do tego systemu wiedzy obszarów dotychczas nie ujmowanych, jakimi są procesy składowania i przeciwdziałania zamianom surowców rolniczych oraz procesów składowania i przeciwdziałania zmianom produktów żywnościowych. Ważną rolę przy tym odgrywać powinno systemowe podejście do: klasyfikacji surowców spożywczych na bazie stanów skupienia materii, metod poznawania a szczególnie wykorzystywanie właściwości fizyczne surowców i produktów spożywczych w tworzeniu sposobów i konstrukcji wyposażenia technologicznego, analizy funkcjonalno-strukturalnej i parametrycznej maszyn, aparatów i reaktorów stosowanych w zakładach przetwórstwa spożywczego oraz zasad i kryteriów ich klasyfikacji. 32 XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA Prof. dr inż. Daniel Dutkiewicz1, Dr inż. Krzysztof Kukiełka2, Mgr inż. Andrzej Wiśniewski1, Mgr inż. Remigiusz Cyberny1 Politechnika Koszalińska, 1Katedra Procesów i Urządzeń Przemysłu Spożywczego, 2Katedra Inżynierii Produkcji OKREŚLENIE PARAMETRÓW MASZYNOWEGO ODGŁAWIANIA CIĘCIEM KLINOWYM I WYCINANIA KRĘGOSŁUPA RYB NA POSTAWIE BEZPOŚREDNIEGO POMIARU DŁUGOŚCI GŁOWY W ocenie maszyn bardzo ważną ich charakterystyką jest wydajność technologiczna, wyrażająca stosunek masy produktu do masy zużytego surowca. W obecnie stosowanych maszynach do odgławiania ryb z systemami sterowania mechanicznego jest ona wciąż niższa o 3-5% niż w obróbce ręcznej. Z tego powodu nie są one często stosowane w obróbce szczególnie cennych gatunków ryb słodkowodnych i morskich. W maszynach do odgławiania z automatycznym sterowaniem, operację odgławiania na podstawie pomiaru parametru charakteryzującego wielkości ryb, na wydajność wpływają dwa czynniki: dokładność określenia wartości parametrów odgławiania oraz niezależnie od tego również rodzaj stosowanego cięcia. Dotychczas w maszynach do obróbki ryb nie jest stosowany bezpośredni pomiar parametrów obróbki, przy którym dokładność pomiaru jest wyższa niż przy stosowanym pośrednim pomiarze parametrów odgławiania. Powstają przy nim różnice pomiędzy wartościami parametrów, wyznaczanych z funkcji (zależności korelacyjnej) a wartościami rzeczywistych parametrów obrabianej ryby. Te różnice powstają, ponieważ używane do ich określania funkcje odzwierciedlają współzależność poszczególnych parametrów ciała ryby ze współczynnikiem korelacji R2<1. Przy stosowaniu metody pomiaru pośredniego parametrów sterowania obróbką maszynową ryb odchyłki różnej wielkości występują u wszystkich gatunków ryb, szczególnie gatunków hodowlanych. To surowcowe uwarunkowanie powstawania niedokładności ich określania znajduje wyraz w niezadowalającym poziomie uzyskiwanych wydajności w obróbce maszynowej, szczególnie operacji odgławiania jaki i płatowania i filetowania. W pracy została przedstawiona nowa możliwość określania parametru maszynowego odgławiania cięciem klinowym i parametru grubości kręgosłupa wycinanego w operacjach filetowania i płatowania w oparciu o bezpośredni pomiar długości głowy. Dzięki temu uzyskano możliwość osiągnięcia w obróbce maszynowej ryb wydajności technologicznej uzyskiwanych produktów porównywalnej z uzyskiwaną przy obróbce ręcznej. Bezpośredni pomiar metodą wizualną z zastosowaniem laserowego wskaźnika położenia końca pokrywy skrzelowej dla pomiaru długości głowy umożliwia określenie parametru odgławiania najbardziej oszczędnym cięciem klinowym, realizowanym przy pomocy dwóch noży tarczowych ustawionych pod kątem prostym. Pomiar ten jest niezbędny również dla wyznaczania grubości kręgosłupa każdej obrabianej ryby, a także parametrów operacji rozcinania jamy ciała i patroszenia. Ważnym elementem oceny przedstawionego sposobu pomiaru dla potrzeb regulacji maszyn do obróbki ryb w zależności od ich wielkości jest możliwość jego stosowania dla wielu gatunków ryb o kształcie wrzecionowatym. Tym samym spełniony został jeden z ważniejszych wymogów, warunkujących powstawanie maszyn uniwersalnych pod względem gatunków obrabianych ryb. Dopóki nie zostaną w praktyce zrealizowane bezpośrednie pomiary parametru obróbki, celowym jest stosowanie pośrednich metod pomiaru długości ryby lub jej masy, wówczas jednak parametry obróbki charakteryzują się mniejszą dokładnością. XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA 33 Dr hab. Dariusz Dziki1, Prof. dr hab. Janusz Laskowski2, Dr hab. Stanisław Kwiatkowski2, Prof. zw. dr hab. Tadeusz Wolski3 1 Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie, Wydział Inżynierii Produkcji, Katedra Techniki Cieplnej 2 Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie, Wydział Inżynierii Produkcji, Katedra Eksploatacji Maszyn Przemysłu Spożywczego 3 Uniwersytet Medyczny w Lublinie, Wydział Farmaceutyczny z Oddziałem Analityki Medycznej, Katedra i Zakład Farmakognozji z Pracownią Roślin Leczniczych ANALIZA PODATNOŚCI NA ROZDRABNIANIE NASION PSZCZELNIKA MOŁDAWSKIEGO (DRACOCEPHALUM MOLDAVICA L.) Pszczelnik mołdawski (Dracocephalum moldavica L.) jest rośliną jednoroczną, pochodzącą z Azji, obecnie dość pospolitą na całej półkuli północnej. Ważnym składnikiem nasion tej rośliny są lipidy występujące w oleju tłustym, którego zawartość kształtuje się na poziomie od 18 do 29%. Olej ten należy do wyrobów o wysokiej zawartości procentowej niezbędnych nienasyconych kwasów tłuszczowych. Ponadto nasiona pszczelnika mołdawskiego są cennym źródłem śluzu, a białko charakteryzuje się korzystnym składem aminokwasowym oraz wysoką wartością żywieniową. Pszczelnik od dawna znajduje zastosowanie jako roślina lecznicza, zawdzięczająca swe właściwości głównie związkom fenolowym, zwłaszcza flawonoidom. Celem pracy była analiza procesu rozdrabniania nasion pszczelnika mołdawskiego formy białej i niebieskiej. Wilgotność surowca wynosiła 6%. Określono podstawowe właściwości fizyczne nasion. Badania procesu rozdrabniania przeprowadzono, wykorzystując laboratoryjny rozdrabniacz bijakowy, wyposażony w wymienne sito. Zastosowano sita o średnicy oczek wynoszącej: 2,0, 2,5 i 3,0mm. Ze względu na trudności związane z rozdrabnianiem pszczelnika, przy zastosowaniu sita o średnicy oczek 2,0 mm, nasiona tej rośliny poddawano dekohezji po uprzednim zmieszaniu ich z pszenicą zwyczajną odmiany Banti w udziel 1:1. Określono skład granulometryczny śruty i energochłonność jednostkową rozdrabniania. Na podstawie wyników badań stwierdzono, że rozdrobnione nasiona pszczelnika mołdawskiego, zarówno formy białej, jak i niebieskiej charakteryzowały się podobnym składem granulometrycznym śruty. Najniższą energochłonność jednostkową rozdrabniania uzyskano, poddając dekohezji nasiona formy białej (24,8kJkg-1 i 16,9kJkg-1, stosując odpowiednio sito o średnicy 2,5 i 3,0 mm). Natomiast wartości tego parametru otrzymane dla formy niebieskiej były istotnie wyższe i wyniosły odpowiednio 34,2 i 20,3kJkg-1. Najwyższymi wartościami energochłonności jednostkowej rozdrabniania charakteryzowało się ziarno pszenicy (61,0; 44,2 i 35,5kJkg-1 odpowiednio, przy zastosowaniu sita 2,0, 2,5 i 3,0mm). Ponadto wykazano, że mieszanie nasion pszczelnika z ziarnem pszenicy umożliwia ich drobniejszą dekohezję. XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA 34 Dr inż. Adam Ekielski SGGW w Warszawie, Wydział Inżynierii Produkcji, Katedra Organizacji i Inżynierii Produkcji WYKORZYSTANIE ANALIZY OBRAZU DO SZYBKIEJ PREDYKCJI ZMIAN CECH SENSORYCZNYCH I TEKSTURALNYCH EKSTRUDATÓW ZBOŻOWYCH W trakcie produkcji produktów ekstrudowanych zmiany parametrów przebiegu procesu mogą wpływać istotnie na cechy sensoryczne i tekstualne otrzymywanych produktów. Największy wpływ na przebieg procesu ekstruzji ma zmiana temperatury oraz wilgotności materiału wewnątrz ekstrudera. Ze względu na bezwładność termiczną pomiar temperatury za pomocą czujników montowanych wewnątrz obudowy ekstrudera pozwala na śledzenie jej zmian w dłuższym okresie czasu. Chwilowe zmiany temperatury pracy nie są odnotowywane przez tego typu układy pomiarowe a jednocześnie wpływają znacząco na cech jakościowe otrzymywanego ekstrudatu. Dlatego wydaje się, że skuteczną metodą może być analiza obrazu otrzymywanego ekstrudatu w trybie on-line. W pracy przedstawiono badania zmian wybranych parametrów obrazu ekstrudatów zebranych w trakcie przebiegu procesu. Na podstawie pomiarów rozkładu barwy i parametrów składowych koloru oszacowano zmiany właściwości tekstualnych i sensorycznych badanych produktów. Jako wzorce do oceny zmian barwy i jej rozkładu posłużyła próbka referencyjna ekstrudatu i na jej podstawie kalibracja otrzymywanego w trakcie produkcji materiału. W trakcie badań umieszczona w pobliżu dyszy ekstrudera kamera zbierała informacje o parametrach barwy oraz o ich rozkładzie. Przy analizie obrazu powierzchni obrazy rozkładano na składowe kanały RGB -A. Szybka transformata Fouriera została wykorzystana do wykrycia zmian barwy w poszczególnych kanałach mających wpływ na zmianę cech teksturalnych i sensorycznych otrzymanego produktu. Określono wartości niekorzystnych zmian barwy w kanałach RGB na trzech poziomach: dobry, przeciętny i niski. Opracowano trójwymiarową przestrzeń zmiany barwy pozwalającą ocenić wpływ zmiany barwy na cechy teksturalne: twardość, chrupkość oraz wielkości zmierzone sensorycznie: twardość, chrupkość, ocenę ogólną otrzymywanych ekstrudatów. Eksperymentalne badania wykazały, że zaproponowana metoda jest skutecznym narzędziem do oceny jakości otrzymywanego ekstrudatu jednak pod warunkiem poprawnego określenia referencyjnego zbioru próbek ekstrudatu. XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA 35 Dr inż. Adam Ekielski, Dr inż. Małgorzata Powałka, Dr inż. Tomasz Żelaziński Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie, Wydział Inżynierii Produkcji WPŁYW ROZWINIĘCIA POWIERZCHNI EKSTRUDATU NA DYNAMIKĘ ABSORPCJI WODY W RÓŻNYCH WARUNKACH PRZECHOWYWANIA Ekstrudowane produkty charakteryzują się zwykle różnorodną strukturą powierzchni, która uzależniona jest od wielu czynników takich jak: geometria ślimaka i dyszy ekstrudera, parametrów procesu czy własności materiału poddawanego ekstruzji. Różnorodność tych zmiennych sprawia, że otrzymany ekstrudat może posiadać powierzchnię o różnej strukturze pofałdowania, porowatości, gładkości. Szybkość adsorpcji wody jest proporcjonalna do powierzchni i cech fizyko-chemicznych adsorbanta. Dlatego ukształtowanie powierzchni może wpływać na szybkość wchłaniania wilgoci z powietrza a tym samym na przykład na trwałość produktu i jego termin przydatności do spożycia. W badaniach przedstawiono zmiany dynamiki wchłaniania wody przez ekstrudaty zbożowe w zmiennych warunkach klimatycznych. Badano próbki ekstrudatu kukurydzianego wytworzonego na ekstruderze jednoślimakowym. Uzyskane próbki przechowywano w komorze klimatycznej w zmiennych warunkach temperatury, wilgotności względnej powietrza oraz czasu ekspozycji. Do określenia rozwinięcia powierzchni próbki wykorzystano system analizy obrazu analizujący długość linii brzegowej przekroju próbki. W celu normalizacji wyników pomiarów powierzchni rzeczywistej wprowadzono współczynnik normalizujący wartość rozwinięcia linii obwodu. Badania przeprowadzono dla trzech poziomów rozwinięcia powierzchni próbki, trzech czasów przebywania próbki, trzech poziomów wilgotności dla trzech wartości temperatur. Do analizy pofałdowania powierzchni wykorzystano mikroskop stereoskopowy SL firmy OptaTech z kamerą 3Mpixel i programem Vision Assistant 7.1. Opracowano wykresy powierzchni odpowiedzi oraz przeprowadzono weryfikację obliczonych zależności. Zaobserwowano istotny wpływ rozwinięcia powierzchni ekstrudatu na szybkość przechodzenia próbki w stan obniżonej adsorbcji. 36 XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA Prof. Vladimir Erlikhman, Prof. Juri Fatychov Food Processing and Refrigeration Machines Department, Kaliningrad State Technical University DETERMINATION OF ORGANIC ASSESSMENT OF FOOD PRODUCTS QUALITY At organoleptic research of products quality the indexes arithmetic mean number set by the experts are taken as a final assessment. With the purposes of correct quality presentation being after safety of the result the root-mean-square 5k and absolute error k and significant error (k k, k + k) within which falls a true assessment of quality. Nevertheless there are cases when taking into account significant error leads to the quality assessment that exceeds the accepted maximum assessment k, i.e. k + k > k. On the basis of the error theory it has been established, that the reason of such non correct presentation of quality assessment is a not correct choice of accepted safety of result and (or) insufficient number of experts taking part in the research. XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA 37 Prof. Juri Fatychov1, O.V. Ageyev1, Prof. dr inż. Daniel Dutkiewicz2 1 Kaliningrad State Technical University, Rosja Politechnika Koszalińska, Katedra Procesów i Urządzeń Przemysłu Spożywczego 2 OPTICOELECTRONIC SYSTEM FOR MEASURING MORPHOMETERS OF FISH BY A DIRECT METHOD At present, the primary processing of fish requires the rational use of raw materials. This is achieved through the following activities: provision of cost-cutting off the head, tail and cut the bones, placing carcasses on the exact position of processing, cutting productivityFilleting machines, ensuring the accurate measurement of carcasses, the expansion of the universality of machines in terms of species composition and size ranges processed fish. To fine-tune cutting working organs in each instance, the fish must be accurately determined by the length of the head on the edge of the operculum. According to the results of each measurement must be performed automatically adjusts cutting working groups in real time. Effective solution of these problems involves the automatic measurement of morphometric parameters of the fish by the direct method. The device is based on the direct method, free from the shortcomings of the indirect method of measurement and allows for control or regulation of the production process, freeing the operator to manually perform these functions. Optoelectronic systems are a variety of machine vision systems, and are very informative, telling the control system cutting-filleting equipment information on the properties of the object handling and protection of the workers' bodies through the transformation, analysis, and video processing with a computer. Receivers and converters, the primary graphical information in optoelectronic systems can be based on a vidicon TV camera and solid-state transducers in the form of charge-coupled devices (CCD camera). In addition, a cutting-filleting equipment can be used CCD array, fotomatric converters, dissectors, and so on. The use of non-contact optical triangulation sensor as a laser scanner can measure the height of the carcass, regardless of the consistency of raw materials. The use of a laser with a high intensity beam can reliably measure the height of the carcasses in a water mist and pollution limits. Industry studies show that the error of measurement of the body photoelectric method is no more than ± 0,5 mm. The proposed approach provides a practical framework for the construction of optoelectronic systems based on modern mechatronics. This will improve the efficiency of the cutting, filleting equipment and increase the yield of the finished product. The development of optoelectronic systems for the measurement of morphometric parameters of raw materials is one of the stages of designing new mechatronic equipment for filleting fish and processing. 38 XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA Prof. Juri Fatychov, Prof. Vladimir Erlikhman, Vladimir Zarudny Food Processing and Refrigeration Machines Department, Kaliningrad State Technical University, Rosja COMBINATORICS OF CO-EXTROUDED FISH PRODUCTS Co-extrusion as a method of making combined products presumes getting different kinds of minced products with stuffings, the former and the latter can act as cover and stuffings. The process realization may be performed at co-extruder Vemag 893. Projecting prescription for fish co-extruded products is performed with the purposes of making balanced in composition food products in which mass component shares must correspond to the conditions of optimal material and energy balance. Computer simulation of prescription of balanced in composition fish products is carried out according to the program “Generik 2.0”, developed in KubSTU on he basis qualimetric multiplication model, which takes into account carbon, mineral and vitamin components composition according to the predetermined desirability criterion of Harrington. The results of fish basis food products combination allow to develop new kinds of products, which with their diversity of food and energy value may be used by different population groups (children, dietary, working and elderly people) for food. XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA 39 Prof. Juri Fatychov1, Prof. Vladimir Evtropkov1, Alexandr Ivanov1, Prof. dr inż. Daniel Dutkiewicz2 1 Food Processing and Refrigeration Machines Department, Kaliningrad State Technical University, Rosja 2 Politechnika Koszalińska, Katedra Procesów i Urządzeń Przemysłu Spożywczego MATHEMATICAL DESCRIPTION OF THE PROCESS OF PRIMARY TREATMENT OF FISH At present, the creation of a modern and competitive fish processing equipment is impossible without the use of new methods and mathematical models to effectively carry out the process of designing production lines and facilities for primary processing of fish. In the application of topological models of technological processes of processing of fish are important elements of the transaction process and their views. Any process of primary processing of fish consists of a set of basic and auxiliary operations. Where the basic operations are the operations as a result of which there is a change in the chemical and physico-mechanical properties of the object's transformation - the fish. Auxiliary operations are operations, under which there is no change in the properties of the object changes. These operations are typically transaction oriented materials in space. Types of operations in the process are determined by means of combining the elements of technological systems to each other and represent a combination of standard connections. In reality, the most typical of technological and functional connections are straight - defining the flow transformations, parallel, reverse, and less parallel-bypass. Possible pseudo-cyclical, that is, loop connection. Graphic representation of the topological model and the model show the scheme implementation process the raw material by means of mechanization and automation. The construction of topological models of technological processes of primary processing of fish to create a foundation for solving many design - design tasks. Using them can create complex mechatronic primary fish processing, computer-aided design and engineering of new technology and automated process control systems. 40 XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA Prof. Juri Fatychov1, Alexandr Matsonko1, Alexandr Ivanov1, Prof. dr inż. Daniel Dutkiewicz2 1 Food Processing and Refrigeration Machines Department, Kaliningrad State Technical University, Rosja 2 Politechnika Koszalińska, Katedra Procesów i Urządzeń Przemysłu Spożywczego ANALYSIS APPLICATION ADVANCED METHODS FOR RESEARCHES MORPHOMETRIC PARAMETERS OF RAW FISH In the production of fishery products is necessary to ensure efficient uses of raw materials. This involves accurate measurement of morphometric parameters and mass of fish. Effective solution of this problem is possible on the basis of modern methods of noncontact measurement of objects. For non-contact measuring devices assigned jet, ultrasonic and optical sensors. The work is based on ink-jet sensor flow relationship arising out of the forming nozzle, with the object. Inkjet nozzle-type sensor tip consists of the supply and receiver nozzles and chopper (the object of measurement). For compressed air nozzle and a nozzle connected to a receiver or a pneumatic transducer output signal into an electrical impulse. If there are holes in the breaker on the output signal can be obtained at different levels depending on the diameter of the hole and its position relative to the nozzles. In this case, the probe nozzle - a nozzle used for the detection of an object. A multi sensor type nozzle - a nozzle is used to solve complex problems in pattern recognition of a moving object. The principle of operation of the ultrasonic sensor is based on the work of the piezoelectric transducer, which are both a sound emitter and receiver. The distance to the object is calculated based on the time of signal reflection from the object and the speed of sound. Ultrasonic sensors are used for non-contact position and distance measurement in various industries, coupled with the appearance of dust, vapor or smoke, and defined by the object can be any shape and color, and composed of different materials. In a food manufacturing ultrasonic sensors are used in the process of packaging food products, where there is a need to detect all kinds of items, from small to large, from transparent to multicolored. At the heart of modern optical sensors is spatially distributed frequency filter, which allows non-contact measurement of morphometric parameters of moving objects. This principle ensures dedicated lattice filter structures (so-called grid pulse modulation). Optically distinguishable structure of the surface of the object detected, the software is structured as a grid and transferred to the CCD sensor. Due to the pulse modulation of the grid when moving object appears a pulse signal whose frequency is proportional to the velocity of the object. From the measured frequency of the signal rate is calculated and the length of the object. The main disadvantage of this type of sensor is its high cost. Lower cost and simplicity of design are different optical sensors, in which the beam is projected onto a line on a special retroreflective tape. This is achieved resolution is 0.15 mm. XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA 41 Prof. dr hab. inż. Józef Flizikowski, Dr inż. Andrzej Tomporowski UTP w Bydgoszczy, Wydział Inżynierii Mechanicznej, Instytut Technik Wytwarzania, Zakład Systemów Technicznych i Ochrony Środowiska CHARAKTERYSTYKI RUCHOWE ZIARNA W WIELOOTWOROWEJ PRZESTRZENI ROZDRABNIACZA WIELOTARCZOWEGO Właściwości ruchowe ziarna, w przestrzeni rozdrabniania, najczęściej określa się za pomocą pędu cząstki rozdrabnianej i części maszyny rozdrabniającej. Badania rozdrabniaczy wielotarczowych ujawniają możliwość wykorzystania charakterystyk, podających związki między prędkościami, ruchem jałowym, obciążeniami, sterowaniem, regulacją i kompensacją. Charakterystyki są sporządzane przy stałej i różnej prędkości obrotowej (kątowej lub liniowej): n=const, n≠const, przy stałej lub różnej różnicy prędkości (obrotowej, kątowej, liniowej) między tarczami ∆n=const, ∆n≠const. Charakterystyki zmiennego: zapotrzebowania mocy (PR=f(n)), dozowania q(0;1), stopnia rozdrobnienia (λ=f(n)), wydajności masowej i celowej (Qm= f(n), Qc≤Qm), nazwano zależnie od stanu i przemian rozdrabniania: biegu jałowego: n≠const, PR=f(n), q(0;1); przy λ=1, Qm=0 lub Qm=dm/dt, Qc=0 obciążenia: n≠const, PR=f(n), q(0;1); przy λ=f(n), Qm= f(n)=dm/dt, Qc≠0 zewnętrzna: n≠const, PR=f(n), q(0;1); przy λ= f(n), Qm= f(n)=dm/dt, Qc≤Qm sterowania: ∆n≠const, PR=f(∆n), q(0;1); przy λ= f(∆n), Qm= f(∆n)=dm/dt, Qc≤Qm regulacji: ∆n≠const, PR=PRmin, q(1); przy λ= const, Qm= Qmmax= const, Qc≈Qm kompensacji: ∆n≠const, PR=PRmin, q(0;1); przy λ= const, Qm= Qmmax= const, Qc≈Qm Relacje ruchu, stany i przemiany ruchu cząstek rozdrabnianych i części rozdrabniających, ich przemieszczenia (p), mieszanie (m), rozdrabnianie (r) ziarna i jego cząstek (p-m-r) zależą, m.in. od warunków tarcia, zderzeń, cięcia, cech konstrukcyjnych tarcz i rozmieszczenia otworów w tarczach, przy czym dynamiczne przemieszczanie elementów (części) konstrukcji maszyny i ziaren (cząstek) (p=pm+pz), następuje w warunkach ruchu jałowego i obciążenia roboczego, dynamicznej realizacji celu zewnętrznego (pm=pj+pr+pd), a ziaren: ruchu osiowego i promieniowego (pz=po+pp) w przestrzeni otworowo-tarczowej, sterowanej, regulowanej lub kompensowanej. Każdy ze stanów i przemian rozdrabniania powstaje na skutek innych właściwości ruchowych maszyny, materiału, procesu, a więc ich charakterystyki różnią się między sobą. Charakterystyka identyczną dla wszystkich przestrzeni wielootworowych rozdrabniających zespołów wielotarczowych jest charakterystyka biegu jałowego. Podaje ona zależność mocy na ruch elementów maszyny bez wsadu ziarnowego, lub z wsadem ziarnowym – bez realizacji rozdrabniania (samo przemieszczanie ziaren), od prędkości obrotowe, przy zerowym lub stałym zasilaniu, bez zmiany wymiaru ziaren, bez wydajności lub wydajności równej zasilaniu ale bez rozdrabniania – wydajność celowa równa zero (Qc=0). Charakterystyka biegu jałowego jest szczególnym przypadkiem rodziny charakterystyk obciążenia. Przebieg jej odpowiada charakterystyce mieszania (PR=Pm). Dla różnych prędkości obrotowych tarcz (krawędzi otworów przepustoworozdrabniających), zmiennego zasilania /dozowania q(0;1) otrzymuje się zmienne stopnie rozdrobnienia, wydajności masowe i celowe (obciążenia rozdrabnianiem zupełnym), 42 XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA a zbliżone wydajności masowe i celowe – dla zadania zewnętrznego (pożądanego wymiarowo, geometrycznie produktu). Charakterystyki sterowania, regulacji i kompensacji powstają dla falownikowego zasilania (sterowania) silników napędzających poszczególne tarcze (od pierwszej do piątej), zmiennej prędkości obrotowej (kątowej, liniowej) poszczególnych tarcz (∆n≠const) i zmiennego momentu obrotowego w zakresie bilansowania mocy rozdrabniania (PR=f(∆n)). Utrzymania minimalnej mocy na rozdrabnianie (PR=PRmin), maksymalnej wydajności masowej (Qm= Qmmax= const) i jej zgodności z wydajnością produktu celowego (Qc≈Qm) – pomimo zakłóceń w systemie (regulacja) i z ich eliminacją (kompensacja). XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA 43 Dr inż. Jolanta Gawałek Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, Wydział Nauk o Żywności i Żywieniu, Instytut Technologii Żywności Pochodzenia Roślinnego, Zakład Inżynierii i Aparatury Przemysłu Spożywczego WPŁYW WARUNKÓW SUSZENIA ROZPYŁOWEGO NA WYBRANE WŁAŚCIWOŚCI PROSZKU BURAKA W pracy przeanalizowano proces suszenia rozpyłowego koncentratu buraka czerwonego na nośnikach maltodekstrynowych. Badania wykonano na stanowisku doświadczalnym, którego zasadniczym elementem była suszarka rozpyłowa Niro Atomizer typ FU 11 DA o średnicy 1,2m; wysokości części walcowej 0,9m i wysokości dna stożkowego 0,95m. Rozprysk cieczy dokonywany był za pomocą wirującego dysku rozpyłowego. Przebadano wpływ wybranych parametrów procesowych, takich jak: zawartość suchej substancji w surówce do suszenia, ilość nośnika w stosunku do suchej masy soku, stopień scukrzenia (DE) zastosowanej maltodekstryny jako nośnika, temperatura powietrza wlotowego do suszarki i prędkość obrotowa dysku rozpylającego na właściwości uzyskiwanego proszku buraka. Analizowano rozmiar uzyskiwanych cząstek proszku, gęstość nasypową, sypkość, rozpuszczalność w wodzie oraz zawartość betaniny. Określono zależności wpływu warunków suszenia na charakterystykę fizykochemiczną uzyskiwanego proszku, mającą wpływ na jego zachowanie w trakcie przechowywania i w konkretnych zastosowaniach technologicznych jako surowca. Wytypowano zakresy optymalne poszczególnych zmiennych suszenia pod kątem uzyskiwania jak najlepszych właściwości użytkowych proszku buraka, stosowanego jako naturalny barwnik w przemyśle spożywczym. 44 XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA Dr inż. Marzena Gawrysiak-Witulska1, Dr inż. Jolanta Wawrzyniak1, Dr Kinga Stuper2, Prof. dr hab. Juliusz Perkowski2 Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, Roślinnego, 2Katedra Chemii 1 Instytut Technologii Żywności Pochodzenia KINETYKA ZMIAN ZAWARTOŚCI ERGOSTEROLU PODCZAS PRZECHOWYWANIA NASION RZEPAKU Nasiona rzepaku po zbiorze, przed przechowywaniem, zazwyczaj są dosuszane do wilgotności ok. 7%. Wysuszenie i schłodzenie nasion nie gwarantuje jednak przechowania ich bez strat jakościowych. Podczas długotrwałego przechowywania rzepaku w silosie, w wyniku zaniedbań może wystąpić zjawisko samonagrzewania. Jest to zjawisko negatywne obniżające jakość materiału, niestety często występujące w praktyce przechowalniczej. Sytuacji tej można przeciwdziałać przewietrzając masy nasion. W przypadku zaniedbania tego zjawiska, w przechowywanej masie rzepaku, na skutek wzrostu temperatury i wilgotności występuje rozwój grzybów pleśniowych. Dlatego, celem niniejszej pracy było zbadanie wpływu temperatury i wilgotności nasion rzepaku na kinetykę zmian zawartości ergosterolu. Materiałem badawczym były nasiona rzepaku odmiany Californium przechowywane w komorze termostatycznej (25±1 and 30±1°C) wyposażonej w trzy aparaty higrostatyczne służące do utrzymania wilgotności względnej powietrza na stałym poziomie. Przed rozpoczęciem eksperymentu rzepak nawilżano do wilgotności 10,2; 12,4; 15,4%. Nasiona przechowywano do czasu aż ich zdolność kiełkowania obniżyła się do 75%. Podczas przechowywania co 6 dni pobierano próby do badań. Oceniano skażenie mikrobiologiczne rzepaku na podstawie określenia poziomu stężenia ergosterolu. Ergosterol jest najważniejszym sterolem tworzonym przez większość grzybów i jest stosowany jako chemiczny wskaźnik obecności zasiedlających grzybów. Zdolność kiełkowania jest dobrym wskaźnikiem ogólnej jakości nasion, dlatego często stosowana jest jako wyznacznik czasu ich bezpiecznego przechowywania. Wykorzystane w badaniach nasiona rzepaku bezpośrednio po zbiorze posiadały energię kiełkowania na poziomie 96%. Czas przechowywania rzepaku w przeprowadzonym doświadczeniu, w którym zdolność kiełkowania nasion obniżyła się poniżej 75%, był tym dłuższy im niższa wilgotność nasion oraz niższa temperatura przechowywania. Zdolność kiełkowania nasion o wilgotności 15,4% podczas przechowywania w temperaturze 25˚C spadła poniżej 75% po 18 dniach, natomiast w temperaturze 30˚C po 12 dniach. Dla rzepaku o wilgotności 12,4% czas przechowywania, po którym zdolność kiełkowania nasion spadła poniżej 75% wynosił 36 dni niezależnie od zastosowanej temperatury przechowywania, zaś dla nasion o wilgotności 10,2% - 78 dni w temperaturze 30˚C oraz 108 dni w temperaturze 25˚C. Początkowa zawartość ergosterolu w badanych nasionach rzepaku wynosiła 0,51 mg/kg. We wszystkich próbach nasion, pobranych podczas prowadzenia doświadczenia, obserwowano wzrost zawartości ergosterolu. Największy wzrost zawartości ergosterolu odnotowano dla nasion o wilgotności 10,2% przechowywanych w temperaturze zarówno 25 jak i 30˚C, dla których czas, po którym zdolność kiełkowania nasion spadła poniżej 75%, był najdłuższy. Zawartość ergosterolu w tych nasionach po zakończeniu doświadczenia wynosiła odpowiednio 15,6 i 30,1 mg/kg. XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA 45 Dr hab. Bożena Gładyszewska - prof. nadzw. UP Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie, Katedra Fizyki ZMIANA ZAWARTOŚCI BIAŁKA SUROWEGO I TŁUSZCZU W OKRYWIE NASIENNEJ FASOLI PODCZAS KIEŁKOWANIA Zarówno suche jak i świeże nasiona strączkowe dostarczają znacznych ilości takich składników mineralnych, jak żelazo, miedź, magnez, wapń, potas i siarka. Rośliny strączkowe są też źródłem białka o dość wysokiej wartości odżywczej. Zawartość tłuszczu w poszczególnych nasionach roślin strączkowych jest bardzo różna i zależy od gatunku rośliny z jakiej pochodzą. W nasionach różnych odmian fasoli obserwuje się niewielkie ilości tłuszczów – od 2 do 3%. Zmiana ilości poszczególnych substancji w komórkach jest wynikiem zachodzących w niej procesów metabolicznych i świadczących o życiu danej tkanki. Fasola (Phaselous vulgaris L.) należy do tych gatunków roślin uprawnych, które w Polsce odgrywają znaczącą rolę w produkcji roślinnej ze względów żywieniowych i handlowych. Fasola spożywana jest przez konsumentów w różnej postaci (puszkowana, gotowana, suszona, mrożona) będąc ważnym źródłem witamin i minerałów w diecie człowieka. Jest ona także elementem produktów żywieniowych dla zwierząt domowych. Zmienność zawartości mikro i makroelementów w nasionach, a także tłuszczu i białka podczas procesu kiełkowania może ułatwić zrozumienie samego procesu oraz znalezienie przyczyn małej żywotności nasion, miedzy innymi niskiej zdolności kiełkowania. Uważa się, że proces kiełkowania, szczególnie pierwszy etap tj. etap pobierania wody i pęcznienia nasienia, a także procesy biochemiczne w trakcie oddychania nasienia są źródłem energii pojawiającej się prawie natychmiast po rozpoczęciu procesu. Substratami oddychania są nagromadzone w nich substancje zapasowe, miedzy innymi tłuszcze i białka [Bewley i Black 1982, Gattolin i in. 2011, Grzesik i Kulka 1981]. Celem pracy jest zbadanie zmian zawartości białka i tłuszczu w okrywach nasiennych fasoli odmiany Piękny Jaś podczas kiełkowania w temperaturze 20oC ±1oC. W doświadczeniu obserwowano 1000 nasion fasoli, które wysiano w kuwetach na kilku warstwach bibuły filtracyjnej zapewniając odpowiednie warunki kiełkowania poprzez stałe dozowanie dejonizowanej wody [Gładyszewska 2007]. Pierwsze próbki do analizy pobrano 7 dnia od chwili rozpoczęcia eksperymentu, następne pobierano co 24 godziny przez kolejne dni kiełkowania. Z losowo wybranych nasion, które wysiano w kuwetach zdejmowano okrywę i suszono przez 3 godziny w piecu termostatycznym w temperaturze 70 0C aż do uzyskania suchej masy. Następnie zalewano wysuszony materiał ciekłym azotem o temperaturze –1860C w moździerzu i rozcierano na drobny proszek. Na wadze analitycznej WAS 160/C/2 z dokładnością do ±0,01g odważano 3 próby suchego proszku po 0,5g każda. Tak przygotowane próbki umieszczano w specjalnie oznakowanych 1,5 ml ependorffach. Z każdej próby wykonano po 3 pomiary. Zawartość białka oznaczono metodą Kjeldahla w aparacie Kjel-Foss Automatic (A/S Foss Electric. Dania) wg AOAC 976.05 zaś zawartość tłuszczu oznaczono metodą ekstrakcyjno-wagową w aparacie Soxtec HT-6 w Centralnym Laboratorium Analitycznym UP w Lublinie. Badania wykazały wzrost zawartości tłuszczu w całym przedziale czasowym (0,83–1,123g/100g s.m.) i obniżenie zawartości białka w okrywach wraz z czasem kiełkowania (7,3-5,7g/100g s.m.). 46 XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA Dr hab. Bożena Gładyszewska - prof. nadzw. UP1, Dr Anna Ciupak1, Dr Dariusz Chocyk2, Prof. dr hab. Leszek Mościcki3, Dr inż. Andrzej Rejak3 1 Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie, Katedra Fizyki, 2Politechnika Lubelska, Katedra Fizyki Technicznej, 3 Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie, Katedra Inżynierii Procesowej WPŁYW SKŁADU SUROWCOWEGO GRANULATU UŻYTEGO DO PRODUKCJI FOLII BIODEGRADOWALNEJ NA JEJ WYTRZYMAŁOŚĆ Opakowania biodegradowalne nie obciążające środowiska naturalnego stanowią alternatywę dla opakowań z tworzyw sztucznych wykorzystywanych w rolnictwie. Jest oczywistym, że dążenie do otrzymania materiałów biodegradowalnych, przyjaznych dla środowiska i nadających się do kompostowania, cechujących się parametrami wytrzymałościowymi zbliżonymi do materiałów sztucznych staje się jednym z ważnych wyzwań XXI wieku. Trudno bowiem przekonać konsumentów do stosowania opakowań biodegradowalnych, jeśli ich wytrzymałość i trwałość byłaby znacznie mniejsza niż opakowań z tworzyw sztucznych takich jak PH, PP, PS, PET. Wdrożenie biodegradowalnych materiałów opakowaniowych jest jednym z priorytetowych zadań, jakie stawiają sobie gospodarki krajów wysoko uprzemysłowionych. Prowadzone są w tym celu liczne badania naukowe, opracowywane są metody produkcji nowych materiałów przyjaznych środowisku naturalnemu. Dużym zainteresowaniem cieszą się materiały wytwarzane ze skrobi termoplastycznej (TPS). Należą one do materiałów biodegradowalnych wytwarzanych na bazie surowców naturalnych. Celem pracy było wyznaczenie zależności miedzy składem granulatu a podstawowymi parametrami wytrzymałościowymi wytwarzanej z niego folii. Badaniu poddane zostały materiały ze skrobi roślinnej. Skrobia jest surowcem stosunkowo tanim i ulega całkowitej biodegradacji. Może być uplastyczniana w wyniku obróbki barotermicznej, jeśli zostanie ona wymieszana z odpowiednimi plastyfikatorami. Jednak tworzywa wytworzone z samej skrobi są zbyt kruche i nie są odporne na działanie wody, a z upływem czasu, na skutek procesu rekrystalizacji, zmieniają swoje właściwości mechaniczne. Granulat skrobi termoplastycznej (TPS) otrzymywano stosując technikę ekstruzji powszechnie znaną w przetwórstwie rolnospożywczym. Podstawowymi surowcami były: skrobia ziemniaczana z dodatkiem gliceryny jako plastyfikatora, alkohol poliwinylowy oraz keratyna o różnym składzie procentowym. W teście jednoosiowego rozciągania wyznaczono moduł Younga i współczynnik Poissona oraz określono siłę zerwania, naprężenie i wydłużenie krytyczne próbki. W tym celu zastosowano metodę losowych znaczników, której podstawową zaletą jest uniezależnienie otrzymywanych wyników od efektów brzegowych występujących w pobliżu zacisków mocujących maszyny wytrzymałościowej [1,2]. Uzyskane wyniki wskazują na zależność podstawowych parametrów wytrzymałościowych badanej folii od ilości dodanej do granulatu gliceryny oraz alkoholu poliwinylowego lub keratyny. [1] Gładyszewska B., 2007. Metoda badania wybranych mechanicznych właściwości cienkowarstwowych materiałów biologicznych. Rozprawy naukowe AR Lublinie, z. 325. [2] Gładyszewska B., 2006. Testing machine for assessing the mechanical properties of biological materials, Technical Science, 9, 21 – 31. XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA 47 Dr inż. Ewa Gondek1, Dr inż. Ewa Jakubczyk1, Prof. dr hab. Dorota Witrowa-Rajchert1, Dr Brian Hills2, Ben Piggott2 1 Warsaw University of Life Sciences, Faculty of Food Sciences, Department of Food Engineering and Process Management, Warsaw, Poland 2 Institute of Food Research, Norwich, UK THE ATTEMPT TO APPLY ACOUSTIC EMISSION METHOD TO CHARACTERISE TEXTURE OF GELS AND MOUSSES The aim of the studies was to work out a methodology for measuring acoustic emission of multiphase agarose-gelatin gels, fructose-dextrose gels and chocolate mousses of diverse composition. The uniaxial compression tests were carried out using a universal testing machine (Zwick). Gel cubes (13×13 mm) were compressed using a circular piston with diameter 43 mm with a speed of 50 mm/min. The loading bar connected to the crosshead of the testing machine was used to deform the samples to the moment of their failure. Acoustic emission was registered in the range 0.1-16 kHz using a piezoelectric accelerometer. The recorded AE signal was amplified in the external low noise amplifier and recorded in the computer’s memory using an Adlink 9112 ADC card (Adlink Technology Inc). Chocolate mousse was tested using a TA-XT2i texture analyser with cylinder probe P/25. Acoustic signals from the range 0.1-18 kHz were registered. Chocolate mousse was tested in an original cylinder container. The acoustic emission measurement of chocolate mousses was not possible with the same cylinder where fructose-dextrose gels and gelatine gels were tested due to the low values of recorded forces. Vibrations of this appliance still disturbed the measurement process, which made it necessary to use a 4507B sensor (Bruel & Kjaer) which due to modern solutions in the reduction of acoustic background noise practically eliminated the noise coming from the machine and its surroundings. In elements with elastic properties elastic waves may generate and disperse, and the frequency of these waves as well as other parameters of the AE signal is dependent on the material constants of the element, i.e. its composition and structure. The total acoustic emission signal energy during compression of sugar gels did not differ significantly. An effect of chemical composition of sugar gels (fructose and fructose+dextrose) on acoustic descriptors was not observed. The average spectral sound characteristic of sugar gels showed the extreme at frequency of 4 kHz. In the case of fructose-glucose gels, the acoustic energy at this frequency was statistically significantly higher than in the case of gels containing fructose only. The addition of 2.5% gelatin to agarose gel resulted in a decrease of the number of acoustic events and average energy of a single acoustic event. The single acoustic event of 1% gelatin gel had two-fold greater average energy than gel with 2.5% gelatine. The maximum average spectral characteristic of sound of chocolate mousse was obtained at a frequency range of 2-3 kHz. This study was funded within the framework of the European project InsideFood (FP7226783 ‘Integrated sensing and imaging devices for designing, monitoring and controlling microstructure of foods’). XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA 48 Mgr inż. Monika Kamila Gorbacewicz, Dr inż. Elżbieta Skorupska Politechnika Białostocka, Wydział Mechaniczny, Zakład Techniki Cieplnej i Chłodnictwa ANALIZA NIEZAWODNOŚCI WYBRANYCH MASZYN I URZĄDZEŃ W LINII PRODUKCYJNEJ PIWA W pracy dokonano analizy niezawodności linii poprzez określenie wskaźników niezawodności i funkcji niezawodności dla wybranych maszyn linii produkcyjnej piwa. Podjęcie tej pracy wynika z konieczności posiadania wiarygodnego narzędzia do określania przyczyn stanów niezdatności maszyn linii rozlewniczych. Dogłębna analiza stanów niezdatności pozwoli na opracowanie wyników, które umożliwią poprawę funkcjonowania linii rozlewniczej, a przede wszystkim zwiększenie jej wydajności i obniżenie kosztów eksploatacyjnych. W wielu gałęziach przemysłu spożywczego funkcjonują linie produkcyjne, w których maszyny i urządzenia realizują ciągły proces technologiczny. Ciągłość realizacji procesu technologicznego zależy od wielu czynników, jednak w dużej mierze od niezawodności obiektów technicznych wchodzących w skład linii produkcyjnej. Przeprowadzanie analiz awaryjności linii produkcyjnej zapobiega uszkodzeniom jej elementów oraz umożliwia budowę optymalnego systemu utrzymania ruchu. Żadne przedsiębiorstwo nie może sobie pozwolić na przestoje w działaniu, gdyż każda awaria pociąga za sobą straty finansowe, dlatego tak ważnym aspektem jest podnoszenie bezpieczeństwa i niezawodności używanych czynników materialnych przedsiębiorstwa pomimo postępującego procesu starzenia się sprzętów, maszyn, itp. Możliwość prognozowania wystąpienia awarii daje wnikliwa ocena stanu poszczególnych modułów co z oceną ryzyka wystąpienia awarii pozwala na wybranie najbardziej optymalnej strategii obsługi. Do oceny stanu awaryjności maszyn i urządzeń w linii produkcyjnej mogą posłużyć wskaźniki niezawodności wyrażone wzorami (1) i (2): 1. współczynnik awaryjności ka: (1) gdzie: 2. Na – liczba uszkodzonych obiektów linii, N0 – liczba obiektów tworzących linię; parametr strumienia uszkodzeń linii ω: (2) gdzie: nu – liczba uszkodzeń wszystkich obiektów w linii. Wpływ poszczególnych obiektów wchodzących w skład linii produkcyjnej piwa na awaryjność tych linii można ocenić na podstawie liczby uszkodzeń tych obiektów i czasu postojów, które one spowodowały. Po wyznaczeniu wskaźników niezawodności można wytypować słabe ogniwa, a więc obiekty, które najczęściej ulegają uszkodzeniom oraz są przyczyną najdłuższych postojów. Pracę wykonano w ramach finansowania badań młodych naukowców i uczestników studiów doktoranckich Politechniki Białostockiej. XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA 49 Dr inż. Grażyna Gozdecka, Mgr inż. Joanna Kaniewska, Inż. Marek Isbrandt, Inż. Karolina Bandyszewska Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy im. J.J. Śniadeckich w Bydgoszczy, Wydział Technologii i Inżynierii Chemicznej, Katedra Technologii i Aparatury Przemysłu Chemicznego i Spożywczego OCENA WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNYCH CZIPSÓW Z WYBRANYCH ODMIAN ZIEMNIAKA W pracy badano właściwości mechaniczne czipsów otrzymane z wybranych odmian ziemniaka. Materiałem badawczym były czipsy z trzech odmian ziemniaków: holenderskiej VR 808 i polskich Inwestor oraz Legenda. W ziemniakach określono zawartość suchej masy, skrobi, cukrów redukujących oraz popiołu. W czipsach badano zawartość tłuszczu oraz wartość energetyczną. Przeprowadzono również ocenę organoleptyczną otrzymanych czipsów. Badania właściwości mechanicznych czipsów wykonano przy użyciu maszyny wytrzymałościowej Zwick 1445 z wykorzystaniem komory Kramera. Prędkość przemieszczania głowicy wynosiła 50 mm/min. Próby przeprowadzano do momentu osiągnięcia 50% odkształcenia badanej warstwy chipsów. Maksymalną siłę, która charakteryzuje twardość materiału badanego, siłę pierwszego pęknięcia (kruchość materiału) oraz pracę wyznaczono w teście ściskania. Czipsy z poszczególnych odmian różniły się pod względem właściwości mechanicznych. Największą twardością (23,54N) charakteryzowały się czipsy z odmiany Inwestor, a najmniejszą z odmiany VR 808 (15,26N). Praca ściskania warstwy chipsów była największa dla chipsów z odmiany Legenda (104,10mJ), a najmniejsza dla materiału badawczego z odmiany VR 808 (68,46mJ). W teście ściskania warstwy czipsów najmniejszą wartością siły odpowiadającej kruchości odznaczały się czipsy z odmiany VR 808 (6,90N), nieco większą z odmiany Legenda (7,18N), a największą Inwestor (7,74N). Organoleptycznie najlepiej oceniono czipsy z odmiany VR 808, które uzyskały ocenę 3,93 w skali pięciopunktowej, nieco niższą notę przyznano czipsom z odmiany Legenda (3,48), a najniżej oceniano czipsy z odmiany Inwestor (2,75). Wyniki oceny organoleptycznej odpowiadają rezultatom badań instrumentalnych właściwości mechanicznych, ponieważ najwyżej ocenione zostały te czipsy, które cechowały się najniższymi wartościami analizowanych sił. 50 XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA Dr hab. inż. Dariusz Góral, Prof. dr hab. Franciszek Kluza, Dr Katarzyna Kozłowicz Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie, Wydział, Inżynierii Produkcji, Katedra Chłodnictwa i Energetyki Przemysłu Spożywczego ANALIZA WARUNKÓW WYMIANY CIEPŁA PODCZAS ZAMRAŻANIA WARZYW METODĄ ODWRÓCONEJ FLUIDYZACJI W ostatnich latach, wprowadzono do produkcji mrożonej żywności tunele zamrażalnicze wykorzystujące technikę impingement. Charakterystyczne dla tej metody uderzenie strumienia powietrza w powierzchnię produktu powoduje znaczne zwiększenie efektywnej wymiany ciepła pomiędzy zamrażanym produktem a środowiskiem i w związku z tym gwałtownie rośnie szybkość zamrażania. Celem pracy była charakterystyka warunków wymiany ciepła podczas zamrażania warzyw metodą odwróconej fluidyzacji. Badania prowadzono na szeregu próbkach warzyw o masie ok. 0,5kg zamrażając je w powietrzu w warunkach odwróconej fluidyzacji w temperaturze −20ºC. Analizowano możliwość uzyskania złoża produktu oraz współczynnik wnikania ciepła od produktu do powietrza zamrażającego. Współczynnik wnikania ciepła wyznaczono metodą pośrednią przy użyciu czujnika Heat Flux Sensor wykonując pomiary na próbach wybranych warzyw ukształtowanych w postaci plastrów o wymiarach 3x3x0,5 cm. Wyniki podstawowej części badań eksperymentalnych wykorzystano do opracowania modelu obliczeń liczby Nusselta, który powstał poprzez adaptację zależności Nu = C∙Rem∙Prn. Podstawowy wzór modelu o postaci Nux = 0,353∙Rex0,608, charakteryzuje zależność współczynnika wnikania ciepła od parametrów procesu i obowiązuje w zakresie wartości liczb Reynoldsa 8000 ≤ Rex ≤ 30000. Weryfikację tej zależności przeprowadzono poprzez wszechstronne porównanie wyników uzyskanych na jej podstawie z rezultatami doświadczeń w tych samych warunkach procesu. Weryfikacja modelu polegała na statystycznej ocenie względnego błędu obliczeń, charakterystyce regresji wartości liczby Nusselta i ocenie dopasowania rozkładów wyników obliczeń liczby Nu do rozkładów liczby Nusselta uzyskanych według danych eksperymentalnych. Stwierdzono istnienie silnego skorelowania wartości współczynnika wnikania ciepła otrzymywanych wg proponowanego modelu z wynikami uzyskanymi na drodze eksperymentalnej. XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA 51 Mgr inż. Kasper Górny, Dr inż. Przemysław Tyczewski, Prof. dr hab. inż. Wiesław Zwierzycki Politechnika Poznańska, Wydział Maszyn Roboczych i Transportu, Instytut Maszyn Roboczych i Pojazdów Samochodowych, Zakład Maszyn Spożywczych i Transportu Żywności SPECYFICZNE WŁAŚCIWOŚCI OLEJU SPRĘŻARKOWEGO W UKŁADACH CHŁODNICZYCH Oleje smarowe do sprężarek chłodniczych oprócz podstawowych funkcji powinny również spełniać szereg specyficznych wymagań związanych ze współpracą z czynnikiem chłodniczym w sprężarkowych urządzeniach chłodniczych. Konstrukcja powszechnie stosowanych sprężarek chłodniczych sprawia, iż nieuniknione jest powstawania mieszaniny olejów sprężarkowych z czynnikami chłodniczymi w węzłach tarcia. Substancję smarującą stanowi więc mieszanina oleju smarowego z czynnikiem chłodniczym, a nie czysty olej smarowy. Zachowanie mieszaniny oleju smarowego z czynnikiem chłodniczym zależy od składu mieszaniny. Stężenie czynnika chłodniczego w mieszaninie zależy bezpośrednio od parametrów pracy układu (ciśnienie i temperatura) i warunkuje lepkość substancji smarującej. Istotną właściwością oleju do sprężarek chłodniczych jest zdolność do tworzenia jednorodnej mieszaniny w pełnym zakresie temperatur i ciśnień roboczych. Istnieje kilka kluczowych właściwości olejów do sprężarek chłodniczych, które należy uwzględnić przy doborze oleju. Nie możliwe jest dobranie oleju o idealnych właściwościach, co wymusza kompromisowe podejście do problemu jego doboru. W artykule przedstawiono syntetyczne zestawienie specyficznych właściwości olejów sprężarkowych w kontekście ich doboru do urządzeń chłodniczych. 52 XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA Ing. Gulnara Grdzelishvili, Doc. Ing. Pavel Hoffman, CSc Czech Technical University in Prague, Department of Process Engineering, Technická 4, 166 07 Prague, Czech Republic; tel. +420 224352714, email: [email protected]; [email protected] INFRARED DRYING OF APPLE SLICES The aim of this work was to study infrared (IR) drying of apple slices. IR drying should give good results for dehydration of thick food materials that is needed for better preservation of food quality. In the article is presented a simultaneous heat and mass transfer model that predicts a drying rate with the approximation less than 10 %. The apple slices were dried by near infrared (NIR) heating by natural and by forced convections with air velocities 0.25 and 0.5 m/s and at different air temperatures. NIR drying should give good results for dehydration of thick materials that is needed for better preservation of food quality. The dried slices qualities were compared by a rehydration ratio. Keywords Infrared drying, dehydration, drying of food materials, rehydration ratio, apple slices, heat and mass transfer, mathematical modeling XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA 53 Prof. dr hab. inż. Józef Grochowicz Akademia Rolnicza Lublin NANOTECHNOLOGIE I INNE NOWATORSKIE PROBLEMY BADAWCZE W INŻYNIERII ŻYWNOŚCI Nanotechnologia jako nowy dział nauki (liczący ok. 30 lat) obejmuje zagadnienia związane z projektowaniem, produkcją i zastosowaniem w praktyce materiałów złożonych z cząstek o wymiarach 10-9m. Z dotychczasowych badań i prac aplikacyjnych wynika, że w praktyce zakres wymiarowy tych cząstek zawiera się w przedziale od 1 do 100nm, gdyż w tym właśnie przedziale występują zupełnie nowe właściwości i zjawiska. Przykładem może być zmiana właściwości optycznych materiału (np. fluorescencja), czy nowe możliwości zastosowań w praktyce jakie daje przyrost wielkości sumarycznej powierzchni cząstek ze wzrostem stopnia rozdrobnienia. W krótkim okresie czasu nanotechnologie znalazły już dość szerokie zastosowanie w wielu dziedzinach nauki techniki – w medycynie, produkcji wyposażenia i osprzętu elektronicznego, produkcji kosmetyków, technologii materiałów, produkcji opakowań, a także w procesach produkcji surowców, identyfikowalności („traceability”) produktów w ciągach technologicznych i łańcuchu żywnościowym, a także przy kształtowaniu nowych cech produktów spożywczych [2]. Obecnie na rynku dostępnych jest już kilkaset produktów spożywczych i napojów wyprodukowanych z wykorzystaniem nanocząsteczek i nanotechnologii, a wartość tego rynku w roku 2012 szacowana jest na 5.8mld USD [1]. W pracy przedstawiony będzie nie tylko przegląd dotychczasowych wyników prac nad zastosowaniem nanotechnologii, ale również różne aspekty ich stosowania z punktu widzenia etyki, przepisów prawnych i bezpieczeństwa żywności. Przedstawione będą również pokrótce nowe kierunki badań w zakresie inżynierii żywności i perspektywy ich rozwoju w naszych warunkach. Literatura: 1. The economic development of nanotechnology – an indicators based analysis. Commission staff working paper, 28 November 2006. 2. Yayas D.,(2009):Nanotechnology for food and bioprocessing industries. 5 th CIGR International Technical Symposium on Food Processing, Monitoring Technology in Bioprocesses and Food Quality Management. Potsdam, Germany 54 XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA Dr inż. Dominika Guzek1, Mgr inż. Dominika Głąbska2, Mgr inż. Iwona Wojtasik-Kalinowska3, Dr hab. Agnieszka Wierzbicka - prof. SGGW1 1 Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie, Zakład Techniki w Żywieniu, Katedra Żywności Funkcjonalnej i Towaroznawstwa, Wydział Nauk o Żywieniu Człowieka i Konsumpcji, 2Zakład Dietetyki, Katedra Dietetyki, Wydział Nauk o Żywieniu Człowieka i Konsumpcji 3 Politechnika Koszalińska, Katedra Procesów i Urządzeń Przemysłu Spożywczego, Zakład Technologii Żywności i Żywienia PORÓWNANIE SKŁADOWYCH BARWY TKANKI MIĘŚNIOWEJ I TKANKI TŁUSZCZOWEJ WYBRANYCH ELEMENTÓW KULINARNYCH Z MIĘSA WOŁOWEGO NA PRZYKŁADZIE ZRAZOWEJ I ROSTBEFU Barwa surowego mięsa wołowego jest ważnym czynnikiem wizualnym, który może podlegać ocenie konsumenckiej już w trakcie dokonywania zakupów i zależy ona nie tylko od rodzaju mięsa, elementu kulinarnego, ale również może być warunkowana osobniczo. Przedmiot badań stanowiły próby zrazowej oraz rostbefu wołowego pochodzące z 20 tusz wołowych, które zostały poddane analizie składowych barwy tkanki mięśniowej i tłuszczu. Celem niniejszej pracy było określenie wpływu elementu kulinarnego oraz osobnika na składowe barwy w systemie RGB. Stwierdzono, że dla analizowanych elementów kulinarnych nie obserwuje się istotnych różnic składowych barwy zarówno tkanki mięśniowej, jak i tłuszczowej. Stwierdzono natomiast łączny wpływ elementu kulinarnego i sztuki zwierzęcia na składową barwy G w przypadku tkanki tłuszczowej (p=0,0123). Można wnioskować, że szczególnie barwa tkanki tłuszczowej jest zależna od czynników osobniczych, co wskazywać może potencjał do kształtowania tej cechy na etapie hodowli. XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA 55 Dr inż. Dominika Guzek1, Mgr inż. Dominika Głąbska2, Mgr inż. Iwona Wojtasik-Kalinowska3, Dr hab. Agnieszka Wierzbicka - prof. SGGW1 1 Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie, Zakład Techniki w Żywieniu, Katedra Żywności Funkcjonalnej i Towaroznawstwa, Wydział Nauk o Żywieniu Człowieka i Konsumpcji, 2Zakład Dietetyki, Katedra Dietetyki, Wydział Nauk o Żywieniu Człowieka i Konsumpcji 3 Politechnika Koszalińska, Katedra Procesów i Urządzeń Przemysłu Spożywczego, Zakład Technologii Żywności i Żywienia ANALIZA SKŁADOWYCH BARWY ZRAZOWEJ WOŁOWEJ, PODDANEJ OBRÓBCE CIEPLNEJ PROWADZONEJ RÓŻNYMI TECHNIKAMI W artykule poddano ocenie i porównano wpływ różnych metod obróbki cieplnej, prowadzonej do temperatury 71C wewnątrz zrazowej wołowej (mięso średnio wysmażone), na zmiany składowych barwy zarówno na przekroju, jak i zbrązowionej powierzchni mięsa. Między poszczególnymi technikami (grillowaniem kontaktowym, smażeniem na patelni, pieczeniem w piecu konwekcyjno-parowym z zachowaniem stałej różnicy temperatur między komorą pieca a wnętrzem prób – pieczenie typu „delta” oraz pieczeniem tradycyjnym) w zakresie składowych barwy na przekroju próby, jak i zbrązowionej powierzchni mięsa, mierzonej w systemie RGB, stwierdzono istotne statystycznie różnice (p < 0,01). Stwierdzono, że wszystkie składowe barwy mięsa na przekroju różniły się między próbami poddanymi pieczeniu typu „delta” a tymi poddanymi obróbce z wykorzystaniem pozostałych technik, jak również, że próby z pieczenia typu „delta” cechowały się najniższymi wartościami poszczególnych składowych dla barwy powierzchni przekroju. 56 XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA Dr inż. Dominika Guzek1, Mgr inż. Dominika Głąbska2, Mgr inż. Grzegorz Pogorzelski1, Mgr inż. Karolina Kozań1, Mgr inż. Anna Sakowska1, Mgr inż. Iwona Wojtasik-Kalinowska3, Dr hab. Agnieszka Wierzbicka - prof. SGGW1 1 Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie, Zakład Techniki w Żywieniu, Katedra Żywności Funkcjonalnej i Towaroznawstwa, Wydział Nauk o Żywieniu Człowieka i Konsumpcji, 2Zakład Dietetyki, Katedra Dietetyki, Wydział Nauk o Żywieniu Człowieka i Konsumpcji 3 Politechnika Koszalińska, Katedra Procesów i Urządzeń Przemysłu Spożywczego, Zakład Technologii Żywności i Żywienia ANALIZA PORÓWNAWCZA SKŁADOWYCH BARWY ROSTBEFU WOŁOWEGO W ZALEŻNOŚCI OD ZASTOSOWANYCH TECHNIK OBRÓBKI CIEPLNEJ W niniejszym artykule poddano ocenie i porównano składowe barwy przekroju, jak i powierzchni prób pozyskanych z rostbefu wołowego poddanego trzem różnym procesom obróbki cieplnej prowadzanych do temperatury 71C wewnątrz próby. Dla składowej barwy R stwierdzono istotny statystycznie wpływ badanej powierzchni (p=0,0000) niezależnie od zastosowanej techniki obróbki cieplnej – wyższe wartości tej składowej stwierdzane były w przypadku mięsa na przekroju niż jego zbrązowionej powierzchni. Nie stwierdzono natomiast wpływu zastosowanej techniki obróbki cieplnej (p=0,1016), jak również łącznego wpływu tych czynników (p=0,5636) na składowe barwy. Świadczyć to może o tym, iż różne procesy cieplne prowadzone do zadanej temperatury wewnątrz próby nie różnicują barwy poszczególnych powierzchni mięsa w zależności od techniki obróbki. XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA 57 Dr inż. Dominika Guzek1, Mgr inż. Dominika Głąbska2, Mgr inż. Jacek Pietras1, Mgr inż. Grzegorz Pogorzelski1, Mgr inż. Małgorzata Konarska1, Mgr inż. Iwona Wojtasik-Kalinowska3, Dr hab. Agnieszka Wierzbicka - prof. SGGW1 1 Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie, Zakład Techniki w Żywieniu, Katedra Żywności Funkcjonalnej i Towaroznawstwa, Wydział Nauk o Żywieniu Człowieka i Konsumpcji, 2Zakład Dietetyki, Katedra Dietetyki, Wydział Nauk o Żywieniu Człowieka i Konsumpcji 3 Politechnika Koszalińska, Katedra Procesów i Urządzeń Przemysłu Spożywczego, Zakład Technologii Żywności i Żywienia OCENA UDZIAŁU TKANKI TŁUSZCZOWEJ I TKANKI ŁĄCZNEJ W POWIERZCHNI ELEMENTÓW KULINARNYCH Z MIĘSA WOŁOWEGO – ZRAZOWEJ I ROSTBEFU, PROWADZONA DLA MIĘSA SUROWEGO I PODDANEGO OBRÓBCE CIEPLNEJ PROWADZONEJ RÓŻNYMI METODAMI, PRZY WYKORZYSTANIU KOMPUTEROWEJ ANALIZY OBRAZU Zawartość tłuszczu śródmięśniowego oraz tkanki łącznej w decydujący sposób wpływa na jakość końcową mięsa wołowego poddanego obróbce cieplnej. Analizie poddano dwa elementy kulinarne – zrazową górną oraz rostbef, które poddano obróbce cieplnej typu grillowanie, smażenie, pieczenie w piecu konwekcyjno-parowym i metodą „delta” do temperatury wewnątrz próby wynoszącej 71C. Przy zastosowaniu komputerowej analizy obrazu zbadano udział widocznej tkanki tłuszczowej śródmięśniowej i łącznej surowego mięsa, jak i poddanego obróbce cieplnej. Stosowane techniki kulinarne, prowadzone w porównywalnych warunkach, nie wpływają na zmianę zawartości widocznej tkanki łącznej niezależnie od badanego elementu kulinarnego. 58 XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA Dr inż. Dominika Guzek1, Mgr inż. Dominika Głąbska2, Mgr inż. Iwona Wojtasik-Kalinowska3, Dr hab. Agnieszka Wierzbicka - prof. SGGW1 1 Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie, Wydział Nauk o Żywieniu Człowieka i Konsumpcji, Katedra Żywności Funkcjonalnej i Towaroznawstwa, Zakład Techniki w Żywieniu, 2Zakład Dietetyki, Katedra Dietetyki, Wydział Nauk o Żywieniu Człowieka i Konsumpcji 3 Politechnika Koszalińska, Katedra Procesów i Urządzeń Przemysłu Spożywczego, Zespół Technologii Żywności i Żywienia ANALIZA WPŁYWU BADANEGO ZWIERZĘCIA I ZASTOSOWANEJ OBRÓBKI CIEPLNEJ NA CECHY WIZUALNE SCHABU WIEPRZOWEGO WYPRODUKOWANEGO W SYSTEMIE JAKOŚCI WIEPRZOWINY Analizie poddano surowe mięso wieprzowe ze zwierząt wyprodukowanych w systemie jakości pod kątem zawartości tłuszczu śródmięśniowego i widocznej tkanki łącznej na przekroju schabu, ocenianych przy wykorzystaniu komputerowej analizy obrazu. Nie stwierdzono istotnego statystycznie wpływu badanego zwierzęcia na udział tłuszczu śródmięśniowego (p=0,1206), jak również przy porównaniu udziału tkanki tłuszczowej dla prób mięsa spoza systemu jakościowego nie stwierdzono istotnych różnic zarówno dla rasy PBZ (p=0,5710), jak i rasy PZB x Duroc (p=0,2611). Stwierdzono jednakże istotny statystycznie wpływ badanego zwierzęcia na ilość tkanki łącznej w powierzchni jej przekroju (p<0,05), który jednakże nie ulegał zmianie podczas obróbki cieplnej. XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA 59 Prof. dr hab. inż. Roman Hejft, Dr inż. Sławomir Obidziński Politechnika Białostocka, Wydział Mechaniczny, Zakład Techniki Rolno-Spożywczej BUDOWA UKŁADU MIESZAJĄCO-ZAGĘSZCZAJĄCODOZUJĄCEGO GRANULATORA DO MATERIAŁÓW ROŚLINNYCH W rozwiązaniach konstrukcyjnych urządzeń do granulowania występuje zespół mieszający i dozujący (z możliwością kondycjonowania materiału). Najczęściej są to konstrukcje składające się z nieruchomego cylindra (rury), w środku którego, obraca się wał z nawiniętą na nim linią śrubową lub zamocowanymi po linii śrubowej łopatkami oraz z napędu. W pracy zaprezentowano układ mieszająco-zagęszczająco-dozujący do granulatora z układem roboczym „nieruchoma płaska matryca – rolki prasujące” (granulowanie materiałów pochodzenia roślinnego). Układ spełnia funkcje mieszania, zagęszczania, dozowania. Układ mieszająco-zagęszczająco-dozujący mocowany i napędzany jest poprzez wał napędowy układu „płaska matryca – rolki prasujące” granulatora. Przykład modernizacji granulatora (peleciarki), poprzez przedstawione przez autorów zmiany konstrukcji układu dozująco – mieszającego, pozwoli na dostarczanie do układu roboczego „płaska matryca – rolki prasujące” materiału wstępnie zagęszczonego, nie zawierającego frakcji pylistych i drobnych cząstek. Praca wykonana w ramach pracy statutowej S/WM/2/2010. 60 XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA Mgr inż. Jarosław Hoc Browar Żywiec, ul. Browarna 88, 34-300 Żywiec ANALIZA EFEKTÓW DYNAMICZNYCH UKŁADU ROBOCZEGO MŁYNA WALCOWEGO POWERMILL 40 W pracy przedstawiono charakterystykę układu roboczego młyna walcowego do rozdrabniania słodu jęczmiennego, stosowanego w browarze Żywiec. Podstawowe człony mechaniczne tego układu osadzone w łożyskach tocznych i wykonujące ruch obrotowy podczas eksploatacji generują drgania, będące efektem dynamicznym wynikającym z wielorakich błędów geometrycznych i błędów rozmieszczenia masy. Pomiary drgań przeprowadzono w osi poziomej i pionowej węzła łożyskowego wałów oraz silnika napędzającego. Przedstawione wyniki badań w postaci spektrum prędkości drgań wskazują na częstotliwość podstawową ruchu obrotowego i jego harmoniczne o dość wyraźnie zróżnicowanych amplitudach prędkości. Wysoki poziom prędkości drgań może stanowić symptom ostrzegawczy uszkodzenia, bądź też zużycia eksploatacyjnego węzła łożyskowego wału lub silnika napędowego. XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA 61 Mgr inż. Natalia Idaszewska, Dr hab. inż. Krzysztof Bieńczak Politechnika Poznańska, Instytut Maszyn Roboczych i Pojazdów Samochodowych, Zakład Maszyn Spożywczych i Transportu Żywności MODELOWANIE PROCESÓW ŻYCIOWYCH WARZYW I OWOCÓW TRANSPORTOWANYCH W KONTROLOWANEJ ATMOSFERZE Transport owoców i warzyw na dalekich dystansach jest trudnym zadaniem ze względu na szereg procesów zachodzących w produktach m. in.: transpiracja, oddychanie, dojrzewanie, które pozwalają na wytworzenie się określonych cech sensorycznych, pożądanych przez konsumentów ale jednocześnie mogących doprowadzić do zepsucia produktów. Czas transportowania nietrwałych owoców lub warzyw jest dość krótki a wydłużenie go jest możliwe tylko przy zastosowaniu odpowiedniej technologii, zmieniającej skład gazowy atmosfery w przestrzeni ładunkowej. Parametrami wpływającymi na jakość transportowanych lub przechowywanych produktów są: temperatura, wilgotność powietrza oraz skład gazowy atmosfery. Zastosowanie kontrolowanej (Controlled Atmosphere - ang.) atmosfery polega na kontroli i sterowaniu tymi parametrami, w zależności od sposobu rozwiązania układu oraz rodzaju przewożonych lub przechowywanych produktów. Umożliwia również usuwanie z atmosfery etylenu- gazu wydzielanego przez rośliny, który znacznie przyśpiesza dojrzewanie sąsiednio położonych produktów. W chwili obecnej dobór parametrów do przewozu poszczególnych owoców i warzyw bazuje na wynikach doświadczeń przeprowadzonych na owocach i warzywach przechowywanych w kontrolowanej atmosferze. Celem artykułu jest omówienie metody doboru parametrów do przewozu owoców i warzyw w zależności od ich intensywności oddychania. 62 XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA Dr inż. Krzysztof Konrad Jadwisieńczak; Dr inż. Zdzisław Kaliniewicz; Mgr inż. Katarzyna Zalewska Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie, Wydział Nauk Technicznych, Katedra Maszyn Roboczych i Metodologii Badań PRÓBA WYDZIELENIA SPORYSZU Z POOMŁOTOWEJ MIESZANINY ŻYTA Materiał badawczy stanowiło ziarno żyta odmiany Dańkowskie Złote, które w ramach kontraktacji bezpośrednio po zbiorze kombajnowym dostarczono do elewatora zbożowego prowadzącego skup zbóż w 2011 r. Z przeprowadzonej analizy laboratoryjnej zakładu wynikało, że głównym zanieczyszczeniem dostarczonego do punktu skupu surowca, nie pozwalającym rolnikowi na jego sprzedaż, było występowanie sporyszu, którego zanieczyszczenie przekraczało wartość 0,2%. Z uwagi na rosnące zainteresowanie uprawami ekologicznymi i nieudanymi próbami hodowli odmian zbóż odpornych na zakażenie sporyszem w pracy podjęto działania mające na celu określenie możliwości wydzielenia sporyszu z poomłotowej mieszaniny żyta. Na podstawie parametrów statystycznych (wartość średnia i odchylenie standardowe) rozkładów cech fizycznych analizowanych ziaren żyta i sporyszu wyznaczono wskaźniki podzielności mieszaniny. Dokonano podstawowych pomiarów (długość, szerokość i grubość) oraz kątów tarcia zewnętrznego dla wybranych powierzchni konstrukcyjnych (stal St3, płótno, guma), wykorzystywanych powszechnie w czyszczeniu i sortowaniu mieszanin nasiennych. Wyznaczono masę i objętość ziarniaków żyta w czystym surowcu i porażonym sporyszem. Wyprowadzono równania jednej zmiennej opisujące cechy fizyczne analizowanych składników. Zaprezentowano algorytm procesu oddzielania sporyszu od ziarna żyta, realizowanego ze stratami nasion gatunku podstawowego na poziomie do 10%. XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA 63 Dr inż. Marek Jakubowski Politechnika Koszalińska, Katedra Procesów i Urządzeń Przemysłu Spożywczego MODEL SYMULACYJNY PRZEPŁYWU W KADZI WIROWEJ O KONSTRUKCJI WYPOSAŻONEJ W PODWOJONE OTWORY NAPEŁNIAJĄCE Whirlpool jest separatorem powszechnie wykorzystywanym do oddzielania osadu gorącego z brzeczki piwnej po jej gotowaniu. Praca prezentuje wyniki obliczeń opracowanego modelu symulacyjnego CFD dla przepływu płynu w zbiorniku tego separatora. Przedmiotem analizy było porównanie przepływu dla dwóch wariantów konstrukcyjnych napełniania Whirlpoola – jednostronnego (klasycznego) i podwójnego, zwielokrotnionego po obwodzie. Celem analizy było określenie wpływu zastosowania zwielokrotnionego zasilania na stan i charakter przepływów wtórnych występujących podczas wirowania płynu w zbiorniku kadzi. Symulację przeprowadzono korzystając z pakietu ANSYS CFX 12.1, który jako narzędzie CFD pozwala na uzyskanie rozwiązania numerycznego układu równań opisującego ruch płynu w obszarze dyskretnym modelu. Model geometryczny przygotowany do analizy posiadał odwzorowanie zasilania dwustronnego, przy czym wykonano dwa cykle obliczeniowe dla napełniania jedno i dwustronnego. Jako warunek początkowy zadeklarowano prędkość napełniania wynosząca 2,5m/s. Wartość ta odpowiada prędkości zasilania laboratoryjnej kadzi wirowej. Przy zasilaniu dwustronnym prędkość po każdej ze stron stanowiła 50% prędkości zasilania dla modelu napełnianego jednostronnie. W wyniku zrealizowanego cyklu badań symulacyjnych otrzymano pliki wynikowe dla kroku czasowego zadeklarowanego jako sekunda napełniania i wirowania. Na bazie plików wynikowych wygenerowano wektorowe mapy prędkości ruchu cieczy dla interesujących, z punktu widzenia prowadzonej analizy, kroków czasowych. Eksperymentalne badania weryfikacyjne modeli zostały przeprowadzone z wykorzystaniem metody Particle Image Velocimetry. W laboratorium R&D firmy Philadelphia Mixing Solutions, Palmyra, PA zbudowane stanowisko do badań PIV. Do wykonania pomiarów wykorzystano System HUB firmy DantecDynamics, kamerę FowSence 2M i laser New Wave Solo 120 TX. Do zapisu i obróbki danych wykorzystano oprogramowanie PIV FlowManager i DynamicStudio. W przypadku zasilania jednostronnego uwydatnia się strata energii wirowania związana z symetryzacją przepływu pierwotnego. Powoduje to, iż część energii zostaje pochłonięta na symetryzowanie się przepływu, a przepływ wtórny odpowiedzialny za namywanie stożka osadu powstaje dopiero po czasie takiego ustabilizowania się wirującego płynu. W wyniku przeprowadzonej modyfikacji konstrukcji polegającej na zwielokrotnieniu (po obwodzie) otworów zasilających oraz modyfikacji realizacji zabiegu napełniania kadzi wirowej polegającej na jednoczesnym napełnianiu należy spodziewać się korzystniejszych uwarunkowań formowania się stożka osadu oraz skrócenie czasu napełniania whirlpoola, jak i skrócenie czasu postoju separowanej mieszaniny, a w konsekwencji skrócenia całkowitego czasu realizacji procesu produkcji brzeczki piwnej. Praca naukowa finansowana ze środków na naukę w latach 2010 - 2012 jako projekt badawczy nr N N313 429639 64 XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA Dr inż. Marek Jakubowski1, Dr inż. Mariusz Sławomir Kubiak1, Prof. dr hab. inż. Jarosław Diakun1, Prof. dr hab. inż. Włodzimierz Dolata2 1 Politechnika Koszalińska, Katedra Procesów i Urządzeń Przemysłu Spożywczego, Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, Zakład Inżynierii i Projektowania Procesów Produkcyjnych 2 SYMULACJA PRZEPŁYWU MIESZANINY WIELOFAZOWEJ W KOMORZE WĘDZARNICZEJ JEDNOWÓZKOWEJ O ZMODYFIKOWANYM ROZMIESZCZENIU DYSZ DOLOTOWYCH Współczesna praktyka produkcyjna przemysłu spożywczego, bez względu na branżę przetwórstwa, ukierunkowana jest na poszukiwania rozwiązań umożliwiających redukcję kosztów przy jednoczesnym zachowaniu prawidłowo realizowanych operacji procesu technologicznego. W niniejszej pracy przedstawiono wyniki prac modelowych i optymalizacyjnych dotyczących rozprowadzenia mieszaniny dymu wędzarniczego i powietrza w komorze wędzarniczej ukierunkowanego na ujednorodnienie przepływu wewnątrz komory wędzarniczej. Przedmiotem analizy symulacyjnej były zasadniczo dwa warianty geometryczne w postaci komory pustej oraz wypełnionej wsadem. Zaproponowano geometryczne odwzorowanie wypełnienia wsadem właściwe dla typowych produktów mięsnych wędzonych, a więc wypełnienie szynkami o kształcie kulistym i cylindrycznym oraz wypełnienie polędwicami surowymi wędzonymi o kształcie zbliżonym do batonów prostopadłościennych. Wymiary pojedynczej porcji były wymiarami średnimi dla typowego jednowózkowego wsadu. Geometria modelu komputerowego oraz jej dyskretyzacja została wykonana w programie ANSYS 12.1. Do budowy siatki elementów skończonych wykorzystano dostępny w bibliotece programu element tetragonalny typu Fluid 142. Przygotowany model został następnie wprowadzony do preprocesora programu CFX 12.1, w którym zadeklarowano warunki brzegowe i początkowe symulacji właściwe dla operacji wędzenia zasadniczego. Przepływ rozpatrywano jako wielofazowy. Zadeklarowano cząstki dymu o średnicy 0,15 µm zawieszone w aerozolu pary wodnej oraz nośnik w postaci powietrza. Udział procentowy składników mieszaniny wynosił odpowiednio 64% mieszaniny dymu i pary wodnej oraz 33% powietrza. Obliczenia symulacyjne zostały przeprowadzone z wykorzystaniem solver-a CFX z zaimplementowanym kodem CFD pozwalającym na rozwiązanie numeryczne układu równań bilansowych w przestrzeni dyskretnej modelu. Przyjęto kryteria zbieżności ustalając wartości RMS na poziomie 1e-6 i maksymalną ilość iteracji wynoszącą 5 000. Zbieżność modelu uzyskano po ok. 4 500 iteracji. Akwizycję wyników wykonano także w programie CFX, w module postprocesora. Zbudowane i analizowane modele stanowią narzędzie optymalizacji, której kryteria zorientowane na poszukiwanie rozwiązań konstrukcyjnych mających na celu polepszenia warunków propagacji i cyrkulacji dymu wędzarniczego w komorze. W chwili obecnej rozwiązanie to jest przedmiotem badań weryfikacyjnych z wykorzystaniem obiektu działającego w zakładzie przetwórstwa mięsnego. Komora będąca obiektem modyfikacji konstrukcyjnych jest testowana w warunkach codziennej praktyki produkcyjnej w warunkach przemysłowych. Praca naukowa finansowana przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju na lata 2010-2013, jako projekt rozwojowy nr NR12 0125 10 XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA 65 Dr inż. Marek Jakubowski1, Dr inż. Aleksander Poreda2 1 Politechnika Koszalińska, Katedra Procesów i Urządzeń Przemysłu Spożywczego Uniwersytet Rolniczy w Krakowie, Katedra Technologii Fermentacji i Mikrobiologii Technicznej 2 BADANIA EKSPERYMENTALNE ETAPÓW FORMOWANIA SIĘ STOŻKA OSADU ZASTĘPCZEGO W ZBIORNIKU LABORATORYJNYM WHIRLPOOLA Whirlpoolem jest zbiornikiem sedymentacyjnym w kształcie cylindrycznym napełniany poprzez otwór umiejscowiony stycznie do płaszcza zbiornika prostopadle do jego średnicy. Dzięki takiemu umiejscowieniu uzyskuje się ruch wirowy brzeczki, który wspomaga sedymentację uformowanego tzw. osadu gorącego będącego produktem ubocznym gotowania brzeczki z chmielem. Separacja następuje w sposób naturalny w wyniku czego powstaje silnie oddziaływujący przepływ wtórny w obszarze zbliżonym do dna zbiornika, w tzw. warstwie granicznej Ekmana. Kierunek występowania przepływu namywającego ujawnia się zjawiskiem, którego efektem jest formowanie się opadającego osadu w postaci stożka, w centralnym obszarze dna zbiornika. Obserwacja tego specyficzno zjawiska została opisana po raz pierwszy przez Alberta Einsteina, który nazwał je „efektem filiżanki herbaty”. Opis ten jednak nie zawierał jasno sformowanej hipotezy przyczyny tak specyficznego formowania się fusów herbacianych. Celem artykułu jest prezentacja wyników badań eksperymentalnych etapów formowania się stożka osadu zastępczego. Przedmiotem analizy było porównanie czasów występowania charakterystycznych stanów forującego się stożka osadu. Badania eksperymentalne zostały wykonane z wykorzystaniem zbiornika laboratoryjnego Whirlpoola o pojemności 2hl i średnicy D=640mm. W celu umożliwienia obserwacji formowania się stożka osadu zbiornik wykonano z polimetakrylanu metylu. Plan badań zakładał wykonanie dwóch serii wirowań separowanej mieszaniny. W pierwszej serii założono stała prędkość napełniania zbiornika, a zmianie ulegała wysokość umiejscowienia otworu wlotowego w przedziale od 0,25D do 1,5D (160mm – 0,25D; 224mm – 0,35D; 320mm – 0,5D; 416mm – 0,65D; 480mm - 0,75D; 640mm – D, 800mm – 1,25D; 864mm – 1,35D; 960mm – 1,5D). Druga seria zakładała wykorzystanie otworu wlotowego umiejscowionego na wysokości 0.25D, zmianie ulegała wartość prędkości zasilania w przedziale od 2,5 do 5,7 m/s. W wyniku przeprowadzonych doświadczeń ustalono, iż w zjawisku formowania się stożka można wydzielić pewne charakterystyczne stany. Są to etapy w których początkowo następuje wyprowadzenie cząstek osadu w zewnętrzne strefy dna zbiornika, następnie, osad zaczyna przemieszczać się do strefy centralnej a sam stożek przyjmuje postać geometryczną torus o dynamicznie malejącym promieniu obrotu. Po zamknięciu się torusa formuje się stożek rozmywany poprzez chwilowo występującą rurkę wirową. W miarę upływu czasu rotacja separowanej mieszaniny ulega zahamowaniu. Wraz z tym zanika ruch obrotowy samego stożka osadu. W ramach przeprowadzonych badań porównano czasy występowania charakterystycznych elementów zjawiska formowania się stożka osadu, a poprzez ich porównanie określono najkorzystniejsze prędkości napełniania a także najkorzystniejsze wysokości umiejscowienia otworu wlotowego. Praca naukowa finansowana ze środków na naukę w latach 2010 - 2012 jako projekt badawczy nr N N313 429639 66 XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA Dr inż. Monika Janowicz, Dr inż. Iwona Sitkiewicz, Mgr inż. Elżbieta Krasowicz, Mgr inż. Łukasz Szlendak SGGW w Warszawie, WNoŻ, Katedra Inżynierii Żywności i Organizacji Produkcji WPŁYW ZMIENNYCH WARUNKÓW OBRÓBKI WSTĘPNEJ SUROWCA NA WYBRANE CECHY STRUKTURY WEWNĘTRZNEJ ORAZ WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNE TRUSKAWEK SUSZONYCH RÓŻNYMI METODAMI Celem pracy było określenie wpływu zmiennych warunków obróbki wstępnej truskawek na ich strukturę wewnętrzną. Zakres pracy obejmował zbadanie: wybranych cech odmianowych struktury wewnętrznej truskawek na przykładzie odmiany Senga Sengana, Pandora oraz Bounty; wpływu zmiennych warunków mrożenia na strukturę wewnętrzną truskawek odmiany Senga Sengana i Pandora; wpływu metody suszenia na strukturę wewnętrzną suszonych truskawek na przykładzie odmiany Senga Sengana; wpływu parametrów suszenia na strukturę wewnętrzną truskawek na przykładzie odmiany Senga Sengana. Stwierdzono wpływ odmiany truskawek na wartość wskaźników ich struktury wewnętrznej. Badania struktury wewnętrznej truskawek odmiany Senga Sengana, Bounty i Pandora wykazały, że parametry geometryczne mogą być wyróżnikiem pozwalającym rozróżnić odmiany badanych owoców. Metoda zamrażania ma wpływ na wartość parametrów geometrycznych truskawek takich jak współczynnik kształtu (kolistość) oraz powierzchnia projekcyjna komórek. Zmienne parametry mrożenia powodują istotne zmiany w strukturze wewnętrznej truskawek odmiany Senga Sengana i Pandora. Zastosowanie szybkiego mrożenia (medium 40oC) wpływa na wzrost wszystkich wyznaczonych parametrów geometrycznych komórek w miękiszu truskawek. Zastosowanie suszenia liofilizacyjnego wpływa na zwiększenie powierzchni projekcyjnej i kolistości komórek zarówno dla odmiany Senga Sengana jak i Pandora. Jednocześnie liofilizacja w porównaniu z metodą konwekcyjną, próżniową i kombinowaną, powoduje mniejsze zniszczenie struktury wewnętrznej truskawek. Zastosowane ciśnienia w suszeniu próżniowym jak i kombinowanym miały wpływ na wielkość i kształt komórek. Przy ciśnieniu 4 kPa komórki charakteryzowały się mniejszą kolistością i większą powierzchnią projekcyjną niż przy ciśnieniu 16kPa. Suszone truskawki są ciałami lepko-sprężystymi, a metoda ich suszenia istotnie wpływa na wartość modułu relaksacji (S r). Wartość modułu relaksacji truskawek suszonych konwekcyjnie, rzędu 0,20 – 0,29, wskazuje na przewagę cech lepkich nad sprężystymi. Zastosowanie suszenia próżniowego, konwekcyjno-próżniowego i sublimacyjnego powodowało wzrost udziału cech sprężystych suszonych truskawek do poziomu reprezentowanego przez moduł relaksacji Sr = 0,7, czyli wzrost udziału cech sprężystych we właściwościach mechanicznych suszonych truskawek. Badania wykonano w ramach projektu badawczego własnego nr N N312 197635 finansowanego ze środków MNiSzW w latach 2008-2011. XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA 67 Mgr inż. Maciej Kabziński Uniwersytet Rolniczy im. Hugona Kołłątaja w Krakowie, Wydział Technologii Żywności, Katedra Inżynierii i Aparatury Przemysłu Spożywczego ASPEKTY PRAKTYCZNE PROCESU HOMOGENIZACJI W PRZEMYŚLE SPOŻYWCZYM W pracy przedstawiono analizę procesu homogenizacji produktów spożywczych w odniesieniu do celowości jej stosowania, jako metody prowadzącej do uzyskania emulsji spożywczych o zwiększonej trwałości. Jako przykład ośrodka homogenizowanego przyjęto mleko, do którego odniesiono parametry technologiczne procesu homogenizacji, parametry konstrukcyjne zaworu homogenizującego, efekty homogenizacji oraz nakłady w wymiarze energochłonności. Ponadto w pracy przedstawiono metody badań skuteczności homogenizacji, tj. metodę mikroskopową oraz metodę podstojową według normy duńskiej i amerykańskiej. 68 XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA Mgr inż. Joanna Kaniewska, Dr hab. inż. Marek Domoradzki, Mgr inż. Krzysztof Żywociński Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy im. J.J. Śniadeckich w Bydgoszczy, Wydział Technologii i Inżynierii Chemicznej, Katedra Technologii i Aparatury Przemysłu Chemicznego i Spożywczego OPORY PRZEPŁYWU POWIETRZA PRZEZ WARSTWĘ NASION BURAKA Wykonano badania oporów przepływu powietrza przez warstwę nasion buraków w suszarce z przepływem powietrza od góry do dołu (rys. 1). Opory przepływu powietrza przez porowatą warstwę nasion, dla szerokiego zakresu wartości liczby Reynoldsa, opisuje zmodyfikowane równanie Leva: dP L u 2 (1 )3 n 3 n d z 2 Praca ma na celu wyznaczenie zależności współczynnika oporów przepływu powietrza przez warstwę nasion buraków w suszarce komorowej w zależności od liczby Reynoldsa. Rys. 1. Schemat stanowiska badawczego, 1- wentylator, 2- rurociąg doprowadzający powietrze, 3- zawór, 4- rurka Pitota do pomiaru prędkości przepływu 5- grzałka o mocy 4,5kW, 6komora suszarnicza, 7- złoże (nasiona buraka), 8- sito, P0- ciśnienie na wentylatorze, dP1różnica ciśnień statycznego i dynamicznego, dP2- różnica ciśnień na warstwie Opór powietrza na warstwie nasion opisano uproszczonym równaniem Erguna: dp/L=1809∙u2+1327∙u R2=0,9689 dla 0,2 m/s<u<0,8 m/s. Na podstawie spadku ciśnienia w złożu suszonego materiału wyznaczono zależność współczynnika oporów przepływu powietrza przez warstwę od liczby Reynoldsa. 555 R2=0,9961 dla 50<Re<160 0,627 Re XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA 69 Mgr inż. Joanna Kaniewska, Inż. Anna Szambowska, Dr hab. inż. Marek Domoradzki Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy im. J.J. Śniadeckich w Bydgoszczy, Wydział Technologii i Inżynierii Chemicznej, Katedra Technologii i Aparatury Przemysłu Chemicznego i Spożywczego OZNACZANIE I POZYSKIWANIE BARWNIKÓW ANTOCYJANOWYCH Z JAGODY KAMCZACKIEJ Antocyjany to naturalne barwniki zawarte w żywności, od wieków wykorzystywane w celach leczniczych i barwiących, których największym źródłem są owoce. Badania naukowe „francuskiego paradoksu” dowiodły, że antocyjany nie tylko odpowiadają za kolor czerwonego wina, ale również sprzyjają profilaktyce chorób serca, układu krążenia i cukrzycy. Zawartość antocyjanów w owocach jagody kamczackiej wynosi średnio ok. 1600mg/l soku. W skład barwnika wchodzi 6-antocyjanidyn w tym cyjanidyno–3–glukozyd, jest główną antocyjanidyną. Celem pracy jest zbadanie zawartości antocyjanów w owocach jagody kamczackiej oraz sprawdzenie przydatności owocu dla przetwórstwa spożywczego. Zawartość cyjano-3glukozydu [mg/100gsm] Oznaczono zawartości antocyjanów w soku, mrożonych owocach, w nalewce i dżemie oraz badano ekstrakcję etanolem mrożonych owoców dla uzyskania barwnika stosując stężenia etanolu i dane temperatury: 96%/90oC, 70%/90oC, 40%/100oC, 15 %/110oC, 12%/110oC. 1800 1600 1400 1200 1000 OWOCE MROŻONE DŻEM 800 600 400 200 0 96 etanol etanol+HCl 70 woda 40 15 woda +HCl 12 woda dżem Stężenie etanolu [%] etanol 96% etanol 96%+HCl Rys. 1. Zawartości antocyjanów w owocach mrożonych i dżemie w zależności od parametrów ekstrakcji W przypadku antocyjanów wyekstrahowanych z jagód mrożonych wraz ze wzrostem stężenia etanolu wzrasta stężenie barwnika w ekstrakcie. Dla 15% stężenia etanolu i etanolu zakwaszonego osiąga wartości ekstrakcji jak dla wody. XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA 70 Mgr inż. Maciej Kasperowicz1, Mgr inż. Kamil Dolik2 Politechnika Koszalińska, Wydział Mechaniczny, 1Zakład Teorii Mechanizmów i Podstaw Konstrukcji Maszyn, 2Katedra Procesów i Urządzeń Przemysłu Spożywczego POMIAR SIŁ I CIŚNIEŃ PODCZAS CIĘCIA MIĘŚNIA I SKÓRY RYB W przemyśle spożywczym do procesów cięcia najczęściej wykorzystywane są różnego rodzaju noże wykonane ze stali nierdzewnych. Problemy związane z eksploatacją tego typu narzędzi są następujące: konieczność cyklicznego ostrzenia lub wymiany, niebezpieczeństwo dostania się skrawka narzędzia do obrabianego produktu, konieczność mycia i dezynfekcji po każdym cyklu produkcyjnym, brak możliwości swobodnego manewrowania narzędziem podczas pracy, brak możliwości wykonania cięcia o złożonym profilu. W celu zwiększenia możliwości obróbczych maszyn i urządzeń przemysłu spożywczego, a także bezpieczeństwa produktów, konieczne jest szukanie alternatywnych metod obróbki surowców spożywczych. Jedną z takich metod mogłaby być obróbka za pośrednictwem wysokociśnieniowej strugi wodnej. Technologia ta jest już wykorzystywana do procesów obróbczych w przemyśle metalurgicznym, kamiennym a ostatnio nawet drzewnym. W celu przeniesienia technologii obróbki strugo-wodnej do przemysłu przetwórstwa rybnego, podjęto próbę wyznaczenia zakresu ciśnień niezbędnych do przekłucia skóry i mięśni pstrąga tęczowego. Niniejsze opracowanie przybliża zagadnienia związane z przekłuwaniem mięśni i skóry ryb. Opisano w nim sposób wykorzystania teksturometru TMS – Pro do wyznaczenia zakresu ciśnień występujących podczas przekłuwania surowca. Testy przeprowadzono z wykorzystaniem igieł o różnym stopniu zaostrzenia. Kontrolę dokładności wykonania igieł dokonano za pomocą mikroskopu optycznego Werth Video Check obsługiwanego przez program komputerowy WinWerth. Materiałem badanym było mięso i skóra pstrąga tęczowego. Na podstawie uzyskanych wyników przeprowadzono dyskusję odnośnie możliwości zastosowania takiej technologii do przemysłu przetwórstwa rybnego. XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA 71 Mgr inż. Maciej Kasperowicz1, Mgr inż. Kamil Dolik2 Politechnika Koszalińska, Wydział Mechaniczny, 1Zakład Teorii Mechanizmów i Podstaw Konstrukcji Maszyn, 2Katedra Procesów i Urządzeń Przemysłu Spożywczego POMIAR SIŁ PODCZAS PRZEBIJANIA MIĘŚNIA I SKÓRY RYB Niniejsze opracowanie przybliża zagadnienia związane z cięciem i przekłuwaniem ryb. Opisano w nim sposób wykorzystania aparatury pomiarowej Texture TMS – Pro obsługiwanej przez oprogramowanie Texture Lab-Pro, do wyznaczenia sił powstających podczas przekłuwania mięśni i skóry ryb wrzecionowatych. Testy przeprowadzono z wykorzystaniem igieł o różnym stopniu zaostrzenia. Kontrolę dokładności wykonania igieł dokonano za pomocą mikroskopu optycznego Werth Video Check obsługiwanego przez program komputerowy WinWerth. Materiałem badanym było mięso i skóra pstrąga tęczowego. Na podstawie wyników pomiarów stworzono zestawienia graficzne przedstawiające zależności między wartościami sił niezbędnymi do przekłucia skóry oraz mięśni ryby, a stopniem zaostrzenia igieł i sposobem ułożenia próbek (rys. 1.). Sposób ułożenia próbki Rys. 1. Zależność wartości sił niezbędnych do przebicia próbki od stopnia zaostrzenia igieł i sposobu ułożenia próbki XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA 72 Dr inż. Jędrzej Kasprzak Politechnika Poznańska, Instytut Maszyn Roboczych i Pojazdów Samochodowych EKSPLOATACYJNE ODDZIAŁYWANIA ŚRODOWISKOWE LINII ROZLEWNICZYCH PIWA Przemysł browarniczy jest gałęzią przetwórstwa żywności, w której występują swoiste zagrożenia, w istotny sposób wpływające na uciążliwość środowiskową produkcji piwa. Biorąc pod uwagę skalę produkcji piwa w Polsce (prawie 38 mln hl w roku 2011 wg danych GUS), można stwierdzić, iż środowiskowe konsekwencje procesów produkcyjnych w piwowarstwie nabierają znaczącego wymiaru. W związku z tym opracowano i nadal doskonali się szereg praktyk, w ważny sposób warunkujących potencjał ograniczania uciążliwości środowiskowej produkcji piwa. W ramach prac, do których odnosi się niniejsza publikacja, podjęto się próby ujęcia zagadnień dotyczących wartościowania środowiskowego procesów eksploatacji w perspektywie cyklu życia obiektów technicznych – linii rozlewniczych piwa. Prace zrealizowane w ramach grantu badawczego N N504 399935 obejmowały m.in. inwentaryzację i analizę zagrożeń i oddziaływań środowiskowych powstających w procesie technologicznym produkcji piwa. Punktem wyjścia dla analiz środowiskowych stały się informacje publikowane w sprawozdaniach i raportach rocznych z działalności przedsiębiorstw browarniczych w Polsce w latach 2001-2011. Prócz tego wykorzystano wytyczne zawarte w sformułowanych w 2006 r. wytycznych „Najlepsze dostępne techniki dla przemysłu piwowarskiego”. Zawarte w tych materiałach informacje dotyczyły oddziaływań środowiskowych wynikających z: materiałochłonności (zwłaszcza wodochłonności) produkcji piwa, energochłonności (zużycie energii elektrycznej i cieplnej) procesów produkcyjnych, emisyjności procesów technologicznych (głównie gazy cieplarniane), ilości powstających odpadów produkcyjnych i opakowaniowych oraz sposobów ich zagospodarowania. Następnie informacje płynące ze źródeł literaturowych i raportów rynkowych skonfrontowano z rzeczywistymi danymi eksploatacyjnymi, pochodzącymi z jednego z największych polskich browarów, odnoszącymi się do lat 2001-2009. Artykuł przedstawia główne założenia związane z realizacją najlepszych dostępnych technik (BAT) w przemyśle piwowarskim oraz środowiskowe konsekwencje ich stosowania. Przy wykorzystaniu ujętej w normy ISO serii 14040x metodyki oceny cyklu życia LCA (ang. life cycle assessment) dokonano ewaluacji obciążeń środowiskowych powstających podczas produkcji piwa w jednym z największych polskich browarów, w którym przy procesie produkcji piwa wykorzystuje się najnowsze zdobycze technologii w zakresie przemysłu spożywczego. Poziom oszacowanych oddziaływań środowiskowych odniesiono następnie do średniego poziomu obciążeń, określonego na podstawie przeciętnych wartości zużycia podstawowych mediów i materiałów produkcyjnych i eksploatacyjnych przy produkcji piwa w warunkach polskich. Stwierdzone różnice w poziomie oddziaływań środowiskowych pozwalają na określenie roli, jaką stosowanie najlepszych dostępnych technologii odgrywa nie tylko w zakresie zwiększania zdolności produkcyjnej zakładów przemysłowych i przetwórczych, lecz również podkreślają istotność stosowania BAT ze względu na zmniejszanie uciążliwości środowiskowej produkcji piwa. XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA 73 Dr inż. Zbigniew Kobus, Prof. dr hab. Marian Panasiewicz, Prof. dr hab. Kazimierz Zawiślak, Dr inż. Paweł Sobczak, Dr inż. Jacek Mazur Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie, Katedra Inżynierii i Maszyn Spożywczych OCENA ZAWARTOŚCI OLEJKÓW ETERYCZNYCH W ODPADACH ZIELARSKICH Surowce zielarskie są cennym źródłem wielu substancji biologicznie czynnych oraz substancji zapachowych [Kowalski i Wawrzykowski 2009]. Wśród nich dominującą rolę odgrywają olejki eteryczne. Są to wonne mieszaniny organicznych związków chemicznych, które przeważnie należą do terpenów [Klimek 1957]. Podczas zbioru, w procesach suszenia, transportu i magazynowania część surowca ulega rozdrobnieniu na frakcje o bardzo małych wymiarach liniowych cząstek i są one traktowane przez przemysł jako odpady. Tymczasem frakcje te mogą zawierać jeszcze znaczne ilości olejków eterycznych. Dlatego celem pracy było zbadanie zawartości olejków eterycznych z uzyskanych z firmy Herbapol Lublin S.A. odpadów zielarskich. Otrzymany susz pochodził z następujących gatunków roślin: szałwia lekarska, melisa lekarska i rumianek. Oznaczenie zawartości olejku eterycznego w suszu wykonano zgodnie z zaleceniami Farmakopei Polskiej VIII [2008]. Olejki eteryczne oznaczono metodą destylacji z parą wodną w aparacie Derynga. Metoda ta polega na oddestylowaniu z badanego materiału olejku z parą wodną, zebraniu destylatu w części pomiarowej aparatu i odczycie objętości zebranego olejku. Zawartość procentową olejku (X) obliczano według wzoru: X a *100% m (1) gdzie: a – objętość olejku [cm3] m – masa surowca użyta do destylacji [g]. W wyniku przeprowadzonych badań uzyskano następujące wydajności olejków: 0,23% w przypadku rumianku, 0,05% w przypadku melisy i 0,63% w przypadku szałwii. Uzyskane wydajności odpowiadają dolnym normom zawartości olejków eterycznych w badanych surowcach. Otrzymane wyniki wskazują, że pozyskany odpad zielarski może być z powodzeniem użyty do dalszego przerobu na olejki eteryczne. Literatura [1] Farmakopea Polska VIII. 2008. Polskie Towarzystwo Farmaceutyczne. Warszawa. ISBN 978-8388157-53-0. [2] Klimek R. 1957. Olejki eteryczne. Wydawnictwo Przemysłu Lekkiego i Spożywczego. Warszawa [3] Kowalski R., Wawrzykowski J., 2009. Effect of ultrasound-assisted maceration on the quality of oil from the leaves of thyme Thymus vulgaris L. Flavour and Fragrance Journal 24, 69–74. 74 XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA Dr inż. Adam Kopeć, Inż. Aldona Bać Politechnika Koszalińska, Wydziała Mechaniczny, Katedra Procesów i Urządzeń Przemysłu Spożywczego WPŁYW DODATKU MĄKI ŁUBINOWEJ NA JAKOŚĆ PIECZYWA Postęp w technologii żywności, zmienność upodobań konsumentów oraz wiedza i troska o zdrowie sprawiły, że na przełomie kilkudziesięciu lat zwiększyły się wymagania jakościowe dla produktów spożywczych. Zmienność kryteriów jakości żywności dotyczy również chleba i innych rodzajów pieczywa, gdzie ze względu na powszechność spożycia niezwykle istotny jest ich skład. W celu wzbogacenia pieczywa oraz rozszerzenia asortymentu zaczęto stosować dodatek mąk niechlebowych. Jedną z roślin, wykorzystywaną do uzyskania tego rodzaju mąki jest łubin. Mąka łubinowa jest dobrym źródłem białka i nienasyconych kwasów tłuszczowych, zawiera natomiast mniej składników nieodżywczych niż mąka sojowa. W pracy przedstawiono badania wpływu dodatku mąki łubinowej na jakość pieczywa pszenno-żytniego. Materiałem badawczym był chleb na bazie mąki pszenno-żytniej typ 700, różniący się dodatkiem mąki z łubinu żółtego odmiany Markiz. Mąka pszenno-żytnia jako główny surowiec do wypieku została zbadana, oznaczono w niej popiołowość, wilgotność i wodochłonność oraz określono jej typ. Mąkę łubinową otrzymano poddając nasiona łubinu obłuszczaniu i mieleniu w młynku. Zastosowano pięć różnych ilości dodatku mąki łubinowej: 3%, 5%, 7%, 9%, 12% w stosunku do naważki mąki pszenno-żytniej i porównano z próbą zerową. Próbny wypiek przeprowadzono w trzech powtórzeniach metodą bezpośrednią według Instytutu Piekarnictwa w Berlinie. Pieczywo poddano badaniom po 24 godzinach od wypieku. Ocena sensoryczna została przeprowadzona przez pięcioosobowy, przeszkolony zespół w Pracowni Analizy Sensorycznej. Pod uwagę wzięto następujące wyróżniki jakościowe: wygląd zewnętrzny, kształt, smak i zapach ponadto ocenie poddano skórkę i miękisz. W badaniach fizyko-chemicznych wzięto pod uwagę określenie masy pieczywa (na gorąco oraz po wystudzeniu), objętości pieczywa, jego wilgotności oraz kwasowości. Jakość pieczywa określono na podstawie wyróżników sensorycznych i fizykochemicznych zgodnie z normą PN-A-74108:1996 oraz wykonano oceną punktową wg normy PN-79/-74108. Z przeprowadzonych badań wynika, iż dodatek mąki łubinowej do mąki pszenno-żytniej do 9% wpływa korzystnie na jakość otrzymanego pieczywa. Mąka łubinowa wywarła istotny wpływ na smak i aromat produktu. Pieczywo miało przyjemny orzechowy smak i aromat. Wyższy dodatek tej mąki spowodował pogorszenie cech sensorycznych wypieczonego chleba, głównie smaku i zapachu. Chleb z większą zawartością mąki łubinowej charakteryzował się gorzkawym smakiem i wyczuwalny był zapach charakterystyczny dla roślin strączkowych. XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA 75 Dr inż. Adam Kopeć, Mgr inż. Kamil Dolik Politechnika Koszalińska, Katedra Procesów i Urządzeń Przemysłu Spożywczego BADANIA ZMIAN TEMPERATURY I MASY PIECZAREK PODCZAS SCHŁADZANIA PRÓŻNIOWEGO Szybkie schładzanie produktów spożywczych stosuje się w celu spowolnienia reakcji chemicznych i procesów biologicznych, co ograniczenia rozwoju drobnoustrojów powodujących procesy fermentacyjne, rozwój grzybów i gnicie. Schładzanie w tradycyjnej komorze chłodniczej z wymuszonym obiegiem powietrza o temperaturze bliskiej 273K doskonale nadaje się do dużej liczby owoców, warzyw i grzybów. W przypadku nietrwałych produktów, gdy stosuje się opakowania jednostkowe jak: worki, folie, pudełka i inne, które ograniczają dostęp czynnika chłodniczego, lepszą metodą okazuje się być schładzanie próżniowe. Schładzanie próżniowe grzybów (pieczarek), owoców i warzyw znajduje w ostatnim czasie coraz powszechniejsze zastosowanie. Trwają również badania nad wykorzystaniem tej techniki do schładzania produktów piekarniczych i mięsnych poddanych uprzednio obróbce cieplnej. Proces schładzanie próżniowego polega na umieszczeniu wilgotnego produktu o dodatniej temperaturze w komorze próżniowej. Wytworzenie próżni powoduje odparowywanie części zawartej w nim wilgoci. Parowanie jest procesem endotermicznym i przy braku doprowadzania ciepła z zewnątrz ciepło potrzebne na przemianę fazową (parowanie) pobierane jest z produktu powodując jego szybkie wychłodzenie do temperatury zamarzania zawartej w nim wilgoci. Coraz powszechniejsze wykorzystywanie schładzania próżniowego produktów spożywczych spowodowało, że proces ten staje się przedmiotem wielu badań, głównie ośrodków zagranicznych. Brak jest publikacji krajowych na ten temat. W pracy przedstawiono kinetykę zmian temperatury w centrum i na powierzchni pieczarek podczas schładzania próżniowego. Przeanalizowano zmiany masy schładzanych pieczarek i zmiany ciśnienia w komorze próżniowej. Przedstawiono zależność ubytku masy od temperatury schładzanych grzybów. XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA 76 Dr inż. Adam Kopeć Politechnika Koszalińska, Katedra Procesów i Urządzeń Przemysłu Spożywczego ANALIZA PROCESU ZAMRAŻANIA MIĘSA O RÓŻNEJ ZAWARTOŚCI TŁUSZCZU W artykule porównano kinetykę zmian temperatury w czasie zamrażania mięsa o różnej zawartości tłuszczu. Badaniom poddano trzy rodzaje mięsa mielonego: mięso wołowe chude (zawartość tłuszczu 0,74%, zawartość wody 73,95%), mięso tłuste-słonina (zawartość tłuszczu 87,7%, zawartość wody 8,0%) i mięso półtłuste (zawartość tłuszczu 43,45%, zawartość wody 47,70%), powstałe z wymieszania mięsa chudego i słoniny w stosunku 1:1. Z przygotowanego mięsa uformowano próbki w postaci kul o średnicy 8cm. Tak przygotowane próbki zamrażano w komorze chłodniczej w warunkach konwekcji swobodnej przy temperaturze powietrza 293 K. W próbkach mierzono temperaturę w geometrycznym centrum i na ich powierzchni przy użyciu termopar typu K. Z uzyskanych wyników wykreślono krzywe zmian temperatury podczas zamrażania. Szczegółowej analizie poddano czasy właściwego zamrażania oraz czasy schładzania i domrażania badanych próbek (rys. 1.). Rys. 1. Krzywe zmian temperatury podczas zamrażania próbek mięsa o różnej zawartości tłuszczu, termopara 1 - mięso chude, centrum próbki, termopara 2 – mięso chude powierzchnia próbki, termopara 3 – mięso półtłuste, centrum próbki, termopara 4 – mięso półtłuste, powierzchnia próbki, termopara 5 – mięso tłuste, centrum próbki, termopara 6 – mięso tłuste, powierzchnia próbki, termopara 7 – temperatura powietrza w komorze zamrażalniczej Z przeprowadzonych badań wynika, że próbki o większej zawartości tłuszczu zamrażają się szybciej. Czas zamrażania mięsa chudego, zawierającego znacznie więcej wody, był najdłuższy i było to spowodowane długim okresem zamrażania właściwego (przemiany fazowej wody w lód). XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA 77 Dr inż. Konrad Kowalik, Dr inż. Barbara Sykut, Prof. dr hab. inż. Marek Opielak Politechnika Lubelska, Wydział Mechaniczny, Instytut Transportu, Silników Spalinowych i Ekologii, Zakład Inżynierii Procesowej, Bezpieczeństwa i Ekologii SPOSÓB ZMNIEJSZANIA ENERGOCHŁONNOŚCI PROCESU CIĘCIA WYBRANYCH PRODUKTÓW SPOŻYWCZYCH Jedną z głównych grup procesów stosowanych w przetwórstwie rolno-spożywczym stanowią procesy rozdrabniania, spośród których najczęściej stosowaną operacją jest cięcie. Energochłonność procesu cięcia w dużym stopniu związana jest z tarciem występującym pomiędzy narzędziem a obrabianym przedmiotem, które w przemyśle maszynowym i obróbce skrawaniem zmniejszane jest między innymi poprzez wprowadzanie pomiędzy współpracującą parę cierną środka smarnego. Analiza możliwości wykorzystania powyższej metody w celu zmniejszania energochłonności procesu cięcia produktów spożywczych stała się pretekstem do podjęcia tematu i przeprowadzenia badań w tym zakresie. Badania procesu cięcia prowadzono wykorzystując stanowisko znajdujące się w pracowni laboratoryjnej Katedry Inżynierii Procesowej, Spożywczej i Ekotechniki Wydziału Mechanicznego Politechniki Lubelskiej. Procesowi cięcia poddawano marchew odmiany Bolero F1 oraz ser żółty Podlaski pochodzący z OSM Włoszczowa. Jako zmienne wejściowe przyjęto: kąt ostrza noża oraz prędkość cięcia. Zastosowaną metodą smarowania była metoda powielaczowa. Jako środek smarny wykorzystano olej rzepakowy. Na podstawie przeprowadzonych badań wygenerowano powierzchnie odpowiedzi dla przyjętego planu badań (rys. 1.), a także wyznaczono wartości uzyskanych różnic energochłonności procesu cięcia w odniesieniu do technologii nazwanej technologią podstawową oraz sformułowano wnioski. a) b) Rys. 1. Wpływ kąta ostrza oraz prędkości cięcia V na jednostkową energochłonność procesu cięcia a) sera, b) marchwi nożem z nanoszonym środkiem smarnym Analiza rezultatów przeprowadzonych badań pokazuje korzystny wpływ zastosowania tej technologii w stosunku do przyjętej w pracy technologii podstawowej. XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA 78 Dr inż. Katarzyna Kozłowicz, Prof. dr hab. inż. Franciszek Kluza, Dr hab. inż. Dariusz Góral Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie, Katedra Chłodnictwa i Energetyki Przemysłu Spożywczego CHARAKTERYSTYKA ŻELI ŻELATYNOWYCH ZAMRAŻANYCH W ZRÓŻNICOWANYCH WARUNKACH W kształtowaniu tekstury produktów żywnościowych i zaspokajaniu nowych wymagań klientów ogromną rolę odgrywają dodatki zaliczane do hydrokoloidów. Substancje te wykazując zdolność zatrzymywania wody w produktach żywnościowych zwiększają lepkość roztworów, tworzą struktury żelowe. Mogą pełnić funkcję emulgatorów, zagęstników, stabilizatorów, substancji klarujących itp. Dodawane w małych ilościach (0,2-1%) powodują znaczne zmiany tekstury produktów. Celem pracy było określenie wpływu różnych metod zamrażania na wybrane właściwości żeli z udziałem żelatyny. Materiałem badawczym były żele uzyskane na bazie wody, mleka i soku pomarańczowego z udziałami masowymi żelatyny 2, 4, 6, 8 i 10%. Zamrażanie żeli realizowano metodami: owiewową - w powietrzu (temperatura środowiska -33˚C) albo immersyjną - w glikolu (temperatura środowiska -35˚C albo immersyjną - w ciekłym azocie (temperatura środowiska 196˚C). Z uzyskanych krzywych zamrażania wyznaczono średnią szybkość zamrażania, zgodnie z zaleceniami Międzynarodowego Instytutu Chłodnictwa. Rozmrażanie prób prowadzono w temperaturze pokojowej do uzyskania w centrum próby +10°C. Zarówno próby żeli nie mrożone (próby kontrolne) jak i po obróbce (po zamrażaniu, przechowywaniu przez 24h w temperaturze – 33˚C oraz rozmrożeniu) poddano analizie polegającej na ocenie wycieku rozmrażalniczego, tekstury i jakości sensorycznej. Twardość żeli określano testami ściskania (pomiar maksymalnej siły) z wykorzystaniem analizatora LFRA TEXTURE ANALYZER. Wartościowanie wyników badań wykonano wyznaczając wartości średnie określanych parametrów, błąd standardowy oraz przeprowadzając analizę wariancji (poziom istotności w przedziale 0,05) przy użyciu programu Statistica 6. Potwierdzono, że zamrażanie przy użyciu ciekłego azotu zapewnia najwyższe szybkości zamrażania. Najmniej intensywną metodą zamrażania jest zamrażanie owiewowe w powietrzu. Charakter użytego rozpuszczalnika o zróżnicowanym pH nie miał wpływu na szybkość zamrażania badanych żeli. Największe uszkodzenia struktury (duży wyciek, rozwodnienie żelu) powodowało zamrażanie owiewowe. Zamrażanie w glikolu skutkowało najmniejszym wyciekiem. Wielkość wycieku rozmrażalniczego zmniejszała się wraz ze wzrostem udziału masowego żelatyny w żelu. W przypadku żeli nie mrożonych jak i zamrażanych w zróżnicowanych warunkach zaobserwowano wzrost wartości siły ściskania wraz ze wzrostem udziału żelatyny w badanym żelu. Testy ściskania dowiodły, że najtwardsze żele mleczne oraz z sokiem uzyskano po zamrażaniu w ciekłym azocie, natomiast żele wodne po zamrożeniu w glikolu. XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA 79 Mgr inż. Anna Krzewińska1, Dr hab. inż. Julita Reguła2 1 Politechnika Koszalińska, Katedra Procesów i Urządzeń Przemysłu Spożywczego Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, Katedra Higieny Żywienia Człowieka 2 OCENA URZĄDZEŃ I SYSTEMÓW DYSTRYBUCJI POTRAW W STOŁÓWKACH SZKOLNYCH W artykule przedstawiono ocenę urządzeń gastronomicznych znajdujących się w wybranych stołówkach szkolnych. Opisano warunki ich pracy, stan techniczny, częstotliwość użycia oraz czyszczenia. Ponadto omówiono sposób dystrybucji i serwowania potraw w szkołach oraz oceniono jakość potraw w oparciu o stosowane w zakładzie systemy jakości żywności. Przeprowadzone badania mają na celu ukazać rodzaje stosowanych urządzeń, ich funkcjonowanie oraz stosowane systemy jakości w stołówkach szkolnych. 80 XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA Dr inż. Mariusz Sławomir Kubiak Politechnika Koszalińska, Katedra Procesów i Urządzeń Przemysłu Spożywczego PROCES WĘDZENIA A ZAWARTOŚĆ WWA W PRODUKTACH MIĘSNYCH – STAN AKTUALNY Wielopierścieniowe (policykliczne) węglowodory aromatyczne (WWA, PWA) należą do jednych z najbardziej szkodliwych zanieczyszczeń środowiska naturalnego, w którym występują w rozmaitych formach strukturalnych zarówno, jako jego „naturalne tło”, jak i są skutkiem działalności człowieka. W doniesieniach literaturowych podkreśla się jednak, że antropogeniczna działalność jest najważniejszym źródłem środowiskowych zanieczyszczeń poliarenami, co ma następnie odzwierciedlenie w surowcach żywnościowych pochodzenia roślinnego i zwierzęcego. Policykliczne węglowodory aromatyczne są produktami ubocznymi reakcji zachodzących podczas procesów niepełnego spalania materii organicznej i stanowią bardzo zróżnicowaną i wszechobecną grupę zanieczyszczeń, do której zalicza się kilkaset związków chemicznych. Aktualnie ponad 600 wzorów strukturalnych WWA zamieszczonych jest przez Amerykański Narodowy Instytut Standaryzacji i Technologii (National Institute of Standards and Technology) w NIST Special Publication 922/2011, nt. Polycyclic Aromatic Hydrocarbon Structure Index. Znane od lat operacje i procesy utrwalania żywności pochodzenia roślinnego i zwierzęcego poprzez wędzenie, suszenie, pieczenie na ogniu, mogą zanieczyszczać produkty spożywcze znacznymi ilościami wspomnianych WWA. Wędzenie jest zabiegiem technologicznym, którego celem było przedłużenie trwałości produktów, głownie mięsnych (mięsa, ryb) przez jego wysuszenie, a następnie przez działanie antybakteryjne wytwarzanych składników dymu, głównie fenoli. W obecnych czasach wiadomo, że konserwujące działanie wędzenia wynika przede wszystkim z obsuszenia powierzchni mięsa na skutek usunięcia znacznej ilości wilgoci i naniesienia na nią skondensowanych związków zawartych w dymie wędzarniczym, mających działanie bakteriostatyczne, bakteriobójcze i przeciwutleniające. Wysoki rozwój technologii przetwórstwa mięsa, spowodował zatracenie pierwotnego celu, jakim było utrwalenie żywności a przekształcił się on w proces mający na celu uszlachetnienie jakości sensorycznej gotowego produktu. Nie uchroniło to jednak żywności wędzonej przed zanieczyszczeniami z grupy związków WWA, wynikającymi z przeprowadzonego procesu. Praca badawcza dotyczy stężenia policyklicznych węglowodorów aromatycznych (PWA) w wyrobach wędzonych (stan aktualny) z wykorzystaniem chromatografii cieczowej z selektywnymi detektorami (HPLC-FLD/DAD). Metoda była poddana walidacji i spełniała wymagania stawiane przez prawo żywnościowe UE dla metod analitycznych w zakresie oznaczania 16 WWA w produktach spożywczych. Analizy zostały wykonane na próbach z wyrobów mięsnych wędzonych pobranych w Zakładzie Przetwórstwa Mięsnego Grabowscy Sp.j. Surowiec mięsny poddany był przemysłowym warunkom wędzenia (parametry) z wykorzystaniem komory wędzarniczej jednowózkowej firmy PEK-MONT Sp. z o.o. Praca naukowa finansowana przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju na lata 2010-2013, jako projekt rozwojowy nr NR12 0125 10 XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA 81 Dr inż. Mariusz Sławomir Kubiak1, Prof. dr hab. inż. Włodzimierz Dolata2 1 Politechnika Koszalińska, Katedra Procesów i Urządzeń Przemysłu Spożywczego Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, Zakład Inżynierii i Projektowania Procesów Produkcyjnych 2 POŁĄCZENIE TRADYCJI Z NAJNOWSZĄ TECHNIKĄ I TECHNOLOGIĄ W PROCESIE WĘDZENIA WYROBÓW MIĘSNYCH Wędzenie jest zabiegiem technologicznym, którego podstawowym celem było przede wszystkim przedłużenie trwałości produktu (mięsa, ryb) przez jego wysuszenie, jak również przez działanie antybakteryjne wytwarzanych składników dymu, przede wszystkim fenoli. Wyroby mięsne wędzone odznaczają się specyficznymi cechami sensorycznymi, na które składa się uzyskanie atrakcyjnego zabarwienia powierzchni oraz wytworzenie charakterystycznego dla tego procesu zapachu i smaku. Proces wędzenia uzależniony jest od temperatury, składu dymu (sposób, szybkość spalania drewna, gatunek drewna i jego postać użyta do wytwarzania dymu) oraz prędkości przepływu mieszaniny dymu wędzarniczego i konstrukcji samej komory wędzarniczej. Pierwsze komory wędzarnicze ograniczały się do otwartego paleniska, nad którym rozwieszano surowiec, a dym w niekontrolowanych warunkach był adsorbowany przez powierzchnię, jak i dyfundował w znacznym stopniu do warstw wewnętrznych produktu. Postęp techniczny w konstrukcji komór wędzarniczych z dymogeneratorem wewnętrznym przyczynił się do generowania dymu wewnątrz komory, ale stworzono możliwości kontrolowania warunków podawania mieszaniny dymu i powietrza (gęstość dymu). Zmiany te powodowały mniejsze nasycenie związkami z grupy WWA, choć ich ilość była w dalszym ciągu na wysokim poziomie. Rozwój techniki i wzrastająca świadomość w zakresie ekologii i zdrowia przyczyniły się do postępu w całej technologii wędzenia. Pozwoliło to na wyodrębnienie na zewnątrz dymogeneratora i zastosowanie kurtyn wodnych w celu usuwania cząsteczek stałych z fazy rozpraszającej dymu. Przyczyniło się to istotnie do obniżenia poziomu zanieczyszczeń wielopierścieniowymi węglowodorami aromatycznymi (WWA) w produktach wędzonych, które są uznane przez Europejski Urząd ds. Bezpieczeństwa Żywności (EFSA) za znacząco niebezpieczne. Proces wędzenia odgrywa nadal zasadniczą rolę w przetwórstwie mięsnym w kształtowaniu jakości sensorycznej produktów mięsnych, jak również stanowi jedną z wielu metod utrwalania żywności uwzględniając zmiany w przepisach prawnych w zakresie bezpieczeństwa żywności i ochrony środowiska naturalnego. Praca naukowa finansowana przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju na lata 2010-2013, jako projekt rozwojowy nr NR12 0125 10 82 XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA Prof. dr hab. Elżbieta Kusińska1, Mgr inż. Agnieszka Starek1, Prof. dr hab. Zofia Hanusz2 Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie, Wydział Inżynierii Produkcji, 1Katedra Inżynierii i Maszyn Spożywczych, 2Zakład Statystyki Matematycznej WPŁYW DODATKU PŁATKÓW OWSIANYCH NA WYBRANE WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNE CIASTA BISZKOPTOWO-TŁUSZCZOWEGO Wzbogacanie wyrobów cukierniczych w różnego rodzaju dodatki jest obecnie pożądane zarówno ze względów żywieniowych, jak i smakowych. Ziarno owsa w swoim składzie zawiera dobrze zbilansowaną ilość białek i błonnika rozpuszczalnego, węglowodanów i tłuszczy, a także witamin i minerałów. Przetwory owsiane wpływają na zmniejszenie ryzyka występowania chorób cywilizacyjnych, jak również na poprawę stanu zdrowia. Istotnym czynnikiem determinującym jakość ciast jest ilość dodawanych płatków owsianych. Niedostateczna lub zbyt duża ich zawartość może powodować utwardzenie wypieku lub jego mięknięcie i utratę sztywności. Płatki powinny zachowywać swoją integralność z pozostałymi składnikami ciasta i być w nim równomiernie rozmieszczone, gdyż osiadające na dnie wypieku są czynnikiem obniżającym jakość produktu. Ciasta z dodatkiem płatków, powinny mieć wytrzymałość mechaniczną zapewniającą zachowanie ich struktury podczas transportu i przechowywania. W przypadku produktów z dodatkami zalecana jest obserwacja sił i energii cięcia, użytych do zmiany ich wielkości bądź kształtu podczas procesów technologicznych jak i produktów czasie gryzienia. Złożony charakter sił działających na wytworzone ciasta biszkoptowo-tłuszczowe podczas operacji przemieszczania, pakowania, składowania czy transportu oraz ich wpływ na zmianę struktury i podatność na kruszenie jest dodatkową przesłanką do podjęcia badań w tym kierunku. Celem pracy była ocena zmian wybranych właściwości mechanicznych przy różnym dodatku płatków owsianych oraz podczas wydłużania czasu przechowywania. Otrzymane ciasta z dodatkiem płatków owsianych cechowały się lepszymi właściwościami reologicznymi (dłuższymi czasami rozwoju i stałości oraz mniejszym rozmiękczeniem) niż ciasto pozbawione płatków (próba kontrolna). Technologia produkcji pieczywa z dodatkiem błyskawicznych płatków owsianych nie wymaga zmian w stosunku do technologii produkcji pieczywa z samej mąki pszennej. Dodatek płatków owsianych błyskawicznych spowodował zmniejszenie twardości miękiszu w stosunku do próby kontrolnej w trakcie przechowywania. Ciasta z 5 i 10% dodatkiem płatków posiadały najlepsze cechy organoleptyczne i w ocenie konsumenckiej zajęły pierwszy stopień jakości. XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA 83 Dr hab. inż. Jan Limanowski - prof. UWM Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie, Wydział Nauki o Żywności, Katedra Inżynierii i Aparatury Procesowej ZMIANY WŁAŚCIWOŚCI SERKA TWAROGOWEGO PODCZAS MIESZANIA Z KONCENTRATEM OWOCOWYM Przy użyciu mieszadła statycznego mieszano koncentrat truskawkowo-waniliowy z serkiem homogenizowanym wyprodukowanym metodą wirówkową i koncentrat wiśniowy z serkiem homogenizowanym wyprodukowanym metodą ultrafiltracyjną. Krzywe płynięcia i lepkości komponentów i mieszanin wyznaczono za pomocą reometru rotacyjnego w zakresie szybkości ścinania od 0 do 150s-1. Stwierdzono nienewtonowski charakter płynów, cechy rozrzedzania ścinaniem i obecność granicy płynięcia. Na podstawie porównania wartości współczynników korelacji trzech równań modelowych stwierdzono, że do opisu krzywych płynięcia wszystkich badanych płynów najlepiej pasuje model Herschela-Bulkley’a. Stwierdzono, że w przypadku serka truskawkowo-waniliowego lepkość mieszaniny była mniejsza od lepkości komponentów w obszarze szybkości ścinania poniżej 75s-1 i większa od lepkości komponentów w zakresie szybkości ścinania od 75 do 150s-1. W przypadku serka wiśniowego lepkość mieszaniny była mniejsza od lepkości komponentów w pełnym zakresie szybkości ścinania. 10 serek koncentrat truskawkowo-waniliowy serek truskawkowo-waniliowy lepkość nieniutonowska, Pa·s 8 6 4 2 0 0 50 100 150 szybkość ścinania, s -1 Rys. 1. Zmiany lepkości nieniutonowskiej serka homogenizowanego produkowanego metodą wirówkową, koncentratu truskawkowo-waniliowego i mieszaniny serka z koncentratem XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA 84 Dr hab. inż. Jan Limanowski - prof. UWM Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie, Wydział Nauki o Żywności, Katedra Inżynierii i Aparatury Procesowej BADANIA PROCESU MIESZANIA CIECZY ZA POMOCĄ MIESZADŁA STATYCZNEGO O PRZEKROJU PIERŚCIENIOWYM Przy użyciu mieszadła statycznego o przekroju pierścieniowym mieszano wodę z 4% roztworem karboksymetylocelulozy. Przy użyciu sond konduktometrycznych usytuowanych w pięciu punktach wylotowego przekroju mieszalnika mierzono rozkład stężenia NaCl, naturalnego składnika CMC, w mieszaninie. Stwierdzono, że obecność mieszadła wpływa znacząco na polepszenie jednorodności mieszaniny. Badania porównawcze przepływów w rurze wypełnionej mieszadłem i w rurze bez wypełnienia wykazały, że stopień zmieszania komponentów zależy od poziomu turbulencji strumienia i długości drogi mieszania. Wyższą jego wartość uzyskano zwiększając strumień masy komponentów i wydłużając drogę mieszania. Użycie mieszadła skutkowało wyrównaniem profilu rozkładu stężenia w pełnym przekroju mieszalnika. Wykazano, że w zakresie zmian liczby Reynoldsa od 0 do 478 jednorodną mieszaninę można uzyskać stosując mieszadło statyczne o długość 1,49 m. 0,8 % mas. NaCl r5 0,6 r2 0,4 r3 r4 0,2 r1 0 0 10 20 30 40 50 czas przepływu 60 70 80 90 bez mieszadła % mas. NaCl 0,8 r5 0,6 r2 r3 0,4 r4 0,2 r1 0 0 10 20 30 40 50 czas przepływu 60 70 80 90 z mieszadłem Rys. 1. Rozkład stężenia NaCl na drodze ruchu sond konduktometrycznych w odległości r od osi mieszalnika i w odległości 0,33m od miejsca dopływu komponentów. Strumień wody 9,48kg/min., strumień CMC 3,06kg/min. Przepływ bez użycia mieszadła i z mieszadłem XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA 85 Mgr inż. Malwina Marciniak1, Prof. dr hab. inż. Kazimiera Zgórska2 Politechnika Koszalińska, 1Katedra Procesów i Urządzeń Przemysłu Spożywczego, 2Katedra Biochemii i Biotechnologii TECHNOLOGIA PRODUKCJI ZIEMNIAKÓW STERYLIZOWANYCH ORAZ OCENA FIZYKOCHEMICZNA I ORGANOLEPTYCZNA PRODUKTU W pracy przedstawiono technologię produkcji ziemniaków sterylizowanych, pakowanych próżniowo. Opisano zasadę działania i konstrukcje podstawowych urządzeń wykorzystywanych w produkcji ziemniaków sterylizowanych, pakowanych próżniowo. Celem pracy było oznaczenie parametrów fizykochemicznych, ocena konsystencji, barwy produktu, określenie przydatność badanych odmian ziemniaka do przerobu na ziemniaki sterylizowane, pakowane próżniowo oraz produkcja tych wyrobów w warunkach laboratoryjnych i ocena ich trwałości przechowalniczej. Materiałem badawczym były ziemniaki odmiany Almera i Altesse. Ziemniaki uprawiano w 2009 roku na polu doświadczalnym IHAR w Jadwisienie. Po zbiorze pobierano próby o wyrównanej wielkości bulw. W świeżych ziemniakach jak i produkcie sterylizowanym oznaczono zawartość witaminy C, suchej masy, skrobi, cukrów redukujących, sacharozy oraz dokonano oceny stopnia ciemnienia bulw surowych według dziewięciostopniowej skali duńskiej. Ponadto w gotowym produkcie oznaczono zawartość dwutlenku siarki, witaminy C oraz przeprowadzono ocenę sensoryczną. Badania wykazały, że czynnikami mającymi istotny wpływ na ocenę jakości produktu był czas przechowywania, odmiana, jak również sposób obróbki cieplnej produktu. Zawartość witaminy C uległa zmniejszeniu, na co wpływ miał czas przechowywania gotowego produktu. Zawartość witaminy C w gotowym produkcie uzależniona była także od jej ilości w świeżym surowcu. Na ilość dwutlenku siarki w gotowym produkcie wpływ miała przede wszystkim odmiana. Ziemniaki sterylizowane, pakowane próżniowo wykonane z bulw odmiany Altesse zachowały dłuższą przydatność do spożycia, w stosunku do odmiany Almera. Wszystkie badane cechy zachowały najdłużej jakość na dobrym poziomie. Ocena ogólna produktów wytworzonych z tej odmiany po miesiącu przechowywania, określona została jako dobra, podczas gdy odmiana Almera charakteryzowała się oceną dostateczną. 86 XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA Dr inż. Andrzej Masłowski1, Prof. dr hab. inż. Dariusz Andrejko1, Dr Marek Szmigielski1, Dr inż. Jacek Mazur2 Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie, 1Katedra Biologicznych Podstaw Technologii Żywności i Pasz, 2Katedra Inżynierii i Maszyn Spożywczych WPŁYW WARUNKÓW PRZECHOWYWANIA NA CECHY JAKOŚCIOWE WYBRANYCH OLEJÓW ROŚLINNYCH Celem niniejszej pracy była ocena wpływu temperatury i okresu przechowywania na cechy jakościowe wybranych olejów roślinnych, pozyskanych metodą tłoczenia na zimno. Realizując cel pracy wytłoczono metodą na zimno oleje z nasion rzepaku, lnu i lnianki. Poszczególne próbki olejów podzielono na dwie równe części (jedną przechowywano w temperaturze +6OC, drugą zaś w temperaturze +180C). W badanych olejach oznaczono skład kwasów tłuszczowych metodą chromatografii gazowej. Badania wykonano bezpośrednio po sklarowaniu, następnie po 3 miesiącach przechowywania oraz na koniec doświadczenia, tj. po 6 miesiącach przechowywania. Liczbę kwasową i liczbę nadtlenkową oznaczono metodami normatywnymi stosowanymi w analityce olejów. Oznaczenia zostały wykonane bezpośrednio po sklarowaniu oraz po 1, 2, 3, 4, 5 i 6 miesiącach przechowywania. W poszczególnych olejach procentowy udział kwasów tłuszczowych w sumie kwasów tłuszczowych był stabilny i niezależny od temperatury oraz długości okresu przechowywania. Podczas przechowywania olejów roślinnych, na skutek zachodzących przemian hydrolitycznych i oksydacyjnych, wartości liczby kwasowej oraz liczby nadtlenkowej stopniowo zwiększały się. Głównym czynnikiem pogarszającym jakość badanych olejów roślinnych, pozyskanych metodą tłoczenia na zimno, okazała się liczba kwasowa. Wartości liczby kwasowej zwiększały się znacząco wraz z wydłużaniem okresu przechowywania, przy czym odnotowano mniejszą dynamikę wzrostową dla próbek przechowywanych w niższej temperaturze. XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA 87 Dr inż. Jacek Mazur, Prof. dr hab. Marian Panasiewicz, Dr inż. Paweł Sobczak, Dr hab. Kazimierz Zawiślak – prof. UP, Dr inż. Zbigniew Kobus Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie, Wydział Inżynierii Produkcji, Katedra Inżynierii i Maszyn Spożywczych OCENA STOPNIA ZANIECZYSZCZENIA WYBRANEGO RUNA LEŚNEGO PO ZBIORZE MECHANICZNYM Surowce otrzymane z gospodarstw rolnych, plantacji ziół czy zbierane runo leśne są z reguły w dużym stopniu zanieczyszczone różnymi niepożądanymi materiałami. Rodzaje i ilości zanieczyszczeń surowców pochodzenia roślinnego zależą między innymi od warunków wzrostu i pielęgnacji roślin uprawnych, techniki ich sprzętu, sposobu młocki i wstępnego czyszczenia, a także od rodzaju transportu i opakowania. Szczególnie trudnymi do rozdziału i oczyszczania są surowce runa leśnego takie jak suszone płatki dzikiego bławatka, suszone nasiona jałowca czy suszone owoce czernicy (jagody czarnej), te ostatnie zbierane wcześniej mechanicznie. Zarówno zioła uprawiane w ogrodzie, jak też dziko rosnące mają różnorodne właściwości. Różne ich części tj. kwiaty, liście, owoce, nasiona, kłącza i korzenie wykorzystywane są w lecznictwie lub jako przyprawy. Przystępując do zbioru każdego z gatunków roślin zielarskich, musimy orientować się, kiedy jest najkorzystniejszy, ze względu na cechy surowca, termin ich zbioru. Celem badań była ocena stopnia zanieczyszczenia wybranych surowców runa leśnego (suszone płatki dzikiego bławatka, suszone nasiona jałowca, owoce suszone czernicy) oraz określenie ich podstawowych właściwości fizycznych, wpływających na procesy rozdziału i czyszczenia pneumatycznego. Wyznaczano cechy geometryczne i charakterystyki masowe surowca podstawowego i zanieczyszczeń w odniesieniu do każdej wydzielonej frakcji. Do badań wykorzystano laboratoryjne stanowiska do określania podstawowych właściwości fizycznych oraz separatory pneumatyczne i wibracyjne, powalające na prowadzenie procesu podziału w zróżnicowanych warunkach i przy wykorzystaniu odmiennych parametrów. Uzyskane wyniki badań wykazały duże zróżnicowanie w zakresie rodzaju i stopnia zanieczyszczenia poszczególnych surowców. Najbardziej zanieczyszczonym materiałem, wynoszącym 35-45% zawartości zanieczyszczeń będących kamieniami okazały się suszone owoce jałowca i jagody czarnej, przy czym frakcja kamieni zanieczyszczająca nasiona miała wymiary przedziale od 0,3 do 4,0mm. Znacznie mniejszy stopień zanieczyszczenia odnotowano w przypadku suszonych płatków dzikiego bławatka. Pomimo mniejszego zanieczyszczenia proces oddzielenia najbardziej cennej frakcji w postaci płatków, od gniazd (koszyczków) będących niepożądaną frakcją okazał się bardzo trudnym zadaniem. Skuteczność rozdziału przy wstępnych badaniach wyniosła zaledwie 25-30%, stąd też podjęto próbę opracowania odmiennego, nie stosowanego dotąd sposobu czyszczenia i separacji tego specyficznego zioła. Efekty i skuteczność tej metody przedstawione zostaną w oddzielnej publikacji. Badania finansowane ze środków KBN prowadzonych w latach 2011-2013 jako projekt badawczy nr NN 313757140. 88 XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA Dr inż. Iwona Michalska-Pożoga, Dr inż. Tomasz Rydzkowski Politechnika Koszalińska, Wydział Mechaniczny, Katedra Procesów i Urządzeń Przemysłu Spożywczego WPŁYW TECHNIK PAKOWANIA NA JAKOŚĆ PIECZYWA PSZENNEGO Z DODATKIEM GLUTENU WITALNEGO Jednym z głównych problemów technologicznych występujących w produkcji pieczywa są zmiany chemiczne i fizyczne zachodzące w produktach po wypieku. Jedną z przyczyn utraty świeżości pieczywa jest jego wysychanie. Proces ten zaczyna się w momencie wyjęcia chleba z pieca i jego stygnięcia. W wyniku przemieszczania się wody z miękiszu do skórki oraz migracji ze skórki do otoczenia następuje utrata chrupkości skórki, jej mięknięcie i w końcu twardnienie oraz kruszenie się miękiszu. W dłużej przechowywanym chlebie zachodzi zatem szereg zmian obniżających jego jakość, zwanych ogólnie czerstwieniem. Zalicza się do nich redystrybucję wody, wysychanie, retrogradację skrobi, wzrost twardości i kruszenie się miękiszu oraz utratę smaku i zapachu. Oprócz tego pieczywo narażone jest także na zanieczyszczenia mikrobiologiczne. Zwykle są one spowodowane rozwojem bakterii, pleśni i mogą prowadzić do powstawania zmian w miękiszu lub na powierzchni skórki. W momencie wyjmowania pieczywa z pieca jest ono w zasadzie jałowe. Podczas wypieku całkowicie giną zarodniki pleśni, a także formy wegetatywne bakterii. Główną przyczyną pleśnienia pieczywa jest jego wtórne zakażenie w czasie stygnięcia, krojenia i pakowania. Pakowanie jest jedną z najpopularniejszych obecnie metod stosowanych w przedłużaniu świeżości i trwałości mikrobiologicznej pieczywa. Dodatkowo ułatwia transport, przechowywanie, zwiększa higienę sprzedaży, gdyż chroni pieczywo przed zakażeniem ze strony klientów. Do pakowania pieczywa mogą być stosowane różne materiały opakowaniowe. W przypadku pieczywa: przeznaczonego do spożycia w ciągu 1-2 dni stosowane są torebki z papieru i folii perforowanych, o kilkudniowej trwałości lepiej nadają się folie polietylenowe (PE), natomiast przy pakowaniu pieczywa o przedłużonej trwałości (także krojonego) dobre efekty daje folia polipropylenowa. Celem niniejszej pracy było określenie wpływu wybranych technik pakowania na jakość pieczywa pszennego z dodatkiem glutenu witalnego. Ocenie poddano pieczywo pszenne z 0%, 1% i 2% udziałem polepszacza o nazwie gluten witalny. Wypieczone pieczywo poddano procesowi pakowania wykorzystując dwie techniki: pakowanie tradycyjne – torebka papierowa i pakowanie nowoczesne – metoda MAP w mieszance 70% N2 i 30% CO2 przy użyciu pakowarki próżniowej TYP PP5.4, firmy TEPRO. Pieczywo zapakowane w torebkę papierową przechowywano 3 dni w temperaturze pokojowej 21- 22°C, a ocenę przeprowadzano w 1, 2, 3 dniu od daty zapakowania, natomiast pieczywo pakowane w MAP przechowywano w temperaturze 21 - 22°C przez 3 tygodnie i badania przeprowadzano po 7, 14, 21 dniach od daty zapakowania. Przeprowadzono następujące badania: ocena sensoryczna (wygląd zewnętrzny, skórka: barwa, grubość, pozostałe cechy, miękisz: elastyczność, porowatość, pozostałe cechy, smak i zapach) i ocena fizykochemiczna (oznaczanie objętości, oznaczanie wilgotności, oznaczanie kwasowości). XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA 89 Dr inż. Sylwia Mierzejewska, Inż. Aldona Bać, Magdalena Golik Politechnika Koszalińska, Katedra Procesów i Urządzeń Przemysłu Spożywczego MODYFIKACJA CHLEBA NAPAREM Z ZIELONEJ HERBATY Bardzo duży poziom spożywania pieczywa, wszechstronność jego konsumpcji oraz coraz większa świadomość prozdrowotna społeczeństwa są pretekstem badań i prób technologicznych do tworzenia nowych receptur i modyfikacji pieczywa. Badania nad nowymi recepturami prowadzone są w celu uzyskania lepszej wartości odżywczej, poprawy cech sensorycznych oraz podniesienia stopnia zadowolenia klienta. Odpowiednie modyfikacje pieczywa przyczyniają się do profilaktyki wielu chorób np. miażdżycy, osteoporozy, otyłości, nadciśnienia oraz nowotworów. W pracy przedstawiono wyniki badań dotyczące wprowadzenia do pieczywa zamiast wody 1, 2 i 5% naparu z zielonej herbaty. Zielona herbata ma właściwości przeciwutleniające, przeciwrodnikowe oraz oczyszczające. Przewiduje się, że podniesie ona wartości prozdrowotne pieczywa. Oprócz standardowej oceny punktowej przeprowadzono badania akceptowalności sensorycznej przez konsumenta. Napar z zielonej herbaty nie nadaje się do modyfikacji pieczywa pszennego ponieważ zmienia jego barwę i nie znalazł akceptacji konsumenta. Natomiast dodatek herbaty zielonej do pieczywa razowego uzyskał duże uznanie. Zastąpienie wody 2% naparem z zielonej herbaty wpływa korzystnie na jego właściwości prozdrowotne nie powodując zmian sensorycznych. Zastąpienie wody 5% naparem z zielonej herbaty powodował zmiany smaku (wyczuwalna goryczka), ale nie było to podstawą do dyskwalifikacji wypieku. Z przeprowadzonych badań wynika, że napar z zielonej herbaty można wykorzystać do modyfikacji pieczywa razowego, ponieważ nie powoduje on istotnych zmian barwy. 90 XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA Dr inż. Sylwia Mierzejewska, Prof. dr hab. inż. Jarosław Diakun, Dr inż. Joanna Piepiórka-Stepuk, Inż. Marzena Zając Politechnika Koszalińska, Katedra Procesów i Urządzeń Przemysłu Spożywczego SKUTECZNOŚĆ MYCIA WYBRANYCH ELEMENTÓW INSTALACJI PRZESYŁOWYCH W SYSTEMIE CIP Proces mycia jest bardzo ważnym etapem produkcji w przemyśle spożywczym. Zachowanie odpowiednich standardów czystości pozwala na produkcję bezpiecznej żywności o wysokiej jakości odżywczej i sensorycznej. Mycie i dezynfekcja wiąże się z dużym nakładem energii i środków poświęconych utrzymaniu w czystości instalacji i powierzchni produkcyjnych. Dlatego ważne jest poznanie warunków mycia elementów, które stanowią potencjalne zagrożenie. W pracy przedstawiono wyniki badań prowadzonych na laboratoryjnej stacji mycia w przepływie. Badaniom poddano elementy, które w dużej mierze stanowią o zagrożeniach mikrobiologicznych produkowanej żywności. Badano skuteczność mycia trójników i ślepych końcówek, zaworów klapkowych i kulowych oraz kolanka. Elementy instalacji zabrudzano mlekiem i poddawano procesowi mycia przy zmiennych parametrach (czas, prędkość przepływu, temperatura czynnika myjącego, stężenie środka chemicznego). Skuteczność procesu wstępnie oceniano wizualnie oraz za pomocą testów Clean-Trace. W wyniku przeprowadzonych badań opisano miejsca instalacji przesyłowych, w których występuje gromadzenie osadów, tworzenie biofilmów i które nie są dostatecznie czyste po procesie mycia. Praca naukowa finansowana ze środków na naukę w latach 2010 – 2011, jako projekt badawczy Nr N N313 136838 XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA 91 Dr hab. inż. Rafał Nadulski - prof. nadzw. UP, Mgr inż. Karolina Strzałkowska Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie, Wydział Inżynierii Produkcji, Katedra Inżynierii i Maszyn Spożywczych INTENSYFIKACJA PROCESU TŁOCZENIA SOKÓW Z WYBRANYCH WARZYW KORZENIOWYCH Z ZASTOSOWANIEM TECHNIKI MROŻENIA Wzrost świadomości związanej ze zdrowym stylem życia powoduje zainteresowanie konsumentów sokami zawierającymi składniki prozdrowotne. Nowe tendencje w wytwarzaniu soków owocowych i warzywnych dotyczą produkcji soków bezpośrednich, naturalnie mętnych, fermentowanych, z surowców ekologicznych a także zawierających większe fragmenty owoców. W krajach Europy Zachodniej udział wartościowy w rynku soków bezpośrednich wynosi od kilkunastu do kilkudziesięciu procent, natomiast w Polsce nie przekracza 2%. Tłoczenie jest powszechnie stosowane w przemyśle owocowo-warzywnym do pozyskiwania soku. Sposób obróbki miazgi i przebieg tłoczenia soku oraz parametry tych procesów mają zasadniczy wpływ na jakość soku oraz wydajność i energochłonność procesu. W ostatnich latach zainteresowanie badaczy skierowane zostało na wykorzystanie fizycznych metod obróbki wstępnej miazgi, takich jak: obróbka pulsującym polem elektrycznym (PEF), ogrzewanie ohmowe (OH), radiacja, sonifikacja, ogrzewanie mikrofalowe, zamrażanie miazgi. Również obróbka fizyczna soku po tłoczeniu powoduje zmniejszenie zawartości składników o właściwościach prozdrowotnych. Należy, zatem dążyć do opracowania takich metod przetwarzania surowca, aby zminimalizować negatywny wpływ obróbki na ich cechy prozdrowotne. Celem pracy było określenie wpływu obróbki wstępnej polegającej na zamrażaniu i rozmrażaniu miazgi lub wytłoków na wydajność i energochłonność procesu tłoczenia. Energochłonność określano wyłącznie w odniesieniu do tłoczenia nie uwzględniając nakładów energetycznych związanych z rozdrabnianiem i zamrażaniem surowca. Badania przeprowadzono na korzeniach buraka ćwikłowego odmiany Czerwona Kula, selera odmiany Jabłkowy, pietruszki odmiany Perfekcja i marchwi odmiany Karotka. Umyty i obrany surowiec został rozdrobniony przy użyciu maszyny rozdrabniającej MKJ250 produkcji Spomasz Nakło z wykorzystaniem standardowej tarczy rozdrabniającej z otworkami o średnicy 5mm. Prędkość obrotowa tarczy wynosiła 170 obr∙min -1. Wyciskanie soku prowadzono w laboratoryjnej prasie koszowej własnej konstrukcji, o średnicy 80 mm i pojemności ok. 600cm³, współpracującej z aparatem Instron 4302. Tłoczenie zostało wykonane z zastosowaniem sita o średnicy otworów ~4 mm i metalowej siatki. Rozdrobniony materiał o masie 200 g umieszczano w cylindrze prasy. Prędkość przesuwu tłoka została ustalona na 10 mm·min-¹. Po uzyskaniu wartości siły ok. 9kN proces tłoczenia przerywano. Podczas pomiarów rejestrowano wartość siły obciążającej i odpowiadającą jej wartość przemieszczenia tłoka. Eksperyment realizowano zgodnie z przyjętymi procedurami: w procedurze I jako obróbkę wstępną przed pierwszym tłoczeniem zastosowano wyłącznie rozdrobnienie surowca, XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA 92 w procedurze II dodatkowo przed tłoczeniem wytłoków (drugie tłoczenie) zastosowano obróbkę cieplną polegającą na ich zamrożeniu w temperaturze -21C, następnie rozmrożeniu i doprowadzeniu do temperatury otoczenia, w procedurze III obróbkę cieplną (zamrażanie i rozmrażanie) surowca przeprowadzono zarówno przed pierwszym tłoczeniem miazgi jak i przed drugim tłoczeniem wytłoków. Po każdej próbie określano ilość uzyskanego soku, jego gęstość, zawartość ekstraktu (PN90/A-75101/02) i pH (PN-EN 1132:1999) otrzymanego soku. Do oznaczania zawartości ekstraktu soku użyto refraktometru PAL-1 firmy Atago a do oznaczania pH soku pehametru CP-411 firmy Elmetron. Analizę statystyczną wyników badań przeprowadzono przy wykorzystaniu czynnikowej analizy wariancji ANOVA. Istotność różnic sprawdzano stosując test NIR Fishera. Zastosowana obróbka z wykorzystaniem techniki zamrażania zwiększa wydajność tłoczenia. Największą wydajność procesu uzyskano przeprowadzając próby według III procedury badawczej. Nakłady energetyczne na proces tłoczenia wyraźnie maleją dla II i III procedury badawczej, niemniej w badaniach nie uwzględniano nakładów energetycznych związanych z rozdrabnianiem i zamrażaniem miazgi lub wytłoków. Przeprowadzona obróbka wstępna miazgi wpływa na zwiększenie zawartość ekstraktu w uzyskanym moszczu. Przeprowadzone próby wskazują na celowość dalszych badań nad wpływem techniki zamrażania jako obróbki wstępnej miazg warzywnych przed tłoczeniem. XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA 93 Mgr inż. Jacek Niedźwiedź, Prof. dr hab. inż. Marek Cierach, Dr inż. Tomasz Żmijewski, Dr inż. Halina Ostoja, Inż. Wioletta Krzynowek Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie, Katedra Technologii i Chemii Mięsa ZMIANY POUBOJOWE W WOŁOWEJ TKANCE MIĘŚNIOWEJ W ZALEŻNOŚCI OD METODY CHŁODZENIA Chłodzenie odgrywa bardzo ważną rolę w przemyśle mięsnym. Tusze zwierząt rzeźnych należy po uboju wychłodzić możliwie jak najszybciej. Głównym celem chłodzenia jest obniżenie temperatury tuszy, a w skutek tego polepszenie jakości i wydłużenie trwałości mięsa. Aktualnie w odniesieniu do tusz wołowych wykorzystuje się najczęściej chłodzenie wolne lub szokowe. Zastosowana metoda wychładzania oraz parametry tej metody w znaczący sposób wpływają na przebieg przemian poubojowych. Niewłaściwy dobór parametrów wychładzania może skutkować znaczącym pogorszeniem jakości mięsa, a w szczególności jego kruchości. W pracy określono tempo zmian poubojowych zachodzących w wołowej tkance mięśniowej w zależności od metody chłodzenia tusz mieszańców ras czarno-biała i hereford. Badania prowadzono na mięśniach longissimus thoracis (LT) i semitendinosus (ST) z tusz bydła ubijanego w dwóch ubojniach stosujących różne metody poubojowego chłodzenia. W zakładzie A stosowano metodę szokową, natomiast w zakładzie B, metodę wolną połączoną z kondycjonowaniem. W określonych odstępach czasu (45min, 3h, 6h, 12h, 24h i 48h post mortem) mierzono wartość pH i temperaturę mięśni oraz pobierano próbki w celu oznaczenia zawartości glikogenu, kwasu mlekowego, a także wartości R. Odnotowano szybsze tempo zmniejszania się rezerw glikogenu oraz akumulacji kwasu mlekowego w mięśniach z tusz wychładzanych metodą wolną w porównaniu do tych wychładzanych metodą szokową. Szybszy wzrost stężenia kwasu mlekowego, a także hydrolityczny rozpad ATP przyczyniły się do zwiększenia szybkości obniżania wartości pH badanych mięśni. Wartości R zwiększała się szybciej w przypadku mięśni z tusz wychładzanych metodą wolną, co świadczy o szybszym wyczerpywaniu rezerw ATP w tych mięśniach. Generalnie, bez względu na metodę wychładzania półtusz, mięśnie ST odznaczały się szybszym tempem przemian poubojowych w porównaniu z mięśniami LT, czego przyczyną było wolniejsze obniżanie się temperatury tych mięśni, związane z ich anatomiczną lokalizacją. Wartość pH mięśni LT jak i ST z tusz wychładzanych metodą wolną ustaliła się na poziomie około 5,5 między 12 i 24 h post mortem, natomiast w przypadku metody szokowej było to między 24 i 48 h post mortem. 94 XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA Mgr inż. Jacek Niedźwiedź, Prof. dr hab. inż. Marek Cierach, Dr inż. Halina Ostoja, Mgr inż. Karolina Tabaka Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie, Katedra Technologii i Chemii Mięsa WPŁYW WYCHŁADZANIA PÓŁTUSZ WOŁOWYCH MIESZAŃCÓW RAS CZARNO-BIAŁA I HEREFORD NA TEKSTURĘ MIĘSA Tekstura jest to pojęcie związane ze strukturą mięsa i łączy w sobie kilka różnych właściwości spośród, których wyszczególnić należy właściwości mechaniczne. Na teksturę wołowiny wpływa wiele czynników przyżyciowych oraz poubojowych, takich jak technologia uboju oraz wychładzania i dojrzewania poubojowego. Celem pracy było zbadanie wpływu różnych temperatur wychładzania półtusz wołowych na teksturę mięsa ocenianą w czasie poubojowego dojrzewania. W badaniach wykorzystano mięso z mieszańców ras czarno-biała i hereford. Zastosowano dwa warianty wychładzania poubojowego półtusz, różniące się temperaturą: (I) -5±1°C przez godzinę, a następnie 2±1°C do 48 h post mortem; (II) 10±1°C do 6 h post mortem, a następnie 4±1°C do 48 h post mortem. Po wychłodzeniu z półtuszy pobierano mięśnie longissimus thoracis (LM) oraz semitendinosus (ST), które poddawano 14-dniowemu dojrzewaniu metodą mokrą w temperaturze 4±1°C. W czasie 2, 4, 7 i 14 dni po uboju przeprowadzono profilową analizę tekstury (Texture Profile Analysis; TPA) oraz pomiary maksymalnej wartości siły cięcia, a także oznaczono indeks fragmentacji miofibryli. Odnotowano istotny wpływ temperatury wychładzania półtusz na wartości maksymalnej siły cięcia obu badanych mięśni. Zastosowanie wyższej temperatur wychładzania skutkowało otrzymaniem niższych wartości siły cięcia 48 h post mortem (60,0 N – LT i 68,0 N – ST) w porównaniu z wychładzaniem w niższej temperaturze (80,6N – LT i 88,0N – ST). Zastosowanie 14-dniowego dojrzewania przyczyniło się do częściowego zniwelowania różnic w wartościach siły cięcia między poszczególnymi mięśniami z tusz wychładzanych w różnych temperaturach (wychładzanie I: 38,7N – LT i 40,3N – ST; wychładzanie II: 24,8N – LT i 34,1 N – ST). Zastosowanie kondycjonowania tusz przyczyniło się również do obniżenia wartości parametrów testu TPA. Twardość mięśnia ST 48h post mortem wynosiła 67,8N i 53,1N odpowiednio dla tusz poddanych wychładzaniu I i II, a mięśni LT odpowiednio 51,8 N i 39,2N. Oznaczone wartości indeksu fragmentacji miofibryli były wyższe dla mięśni z tusz poddanych kondycjonowaniu aniżeli dla tych wychładzanych szokowo, co świadczy o bardziej zaawansowanej proteolizie w tych mięśniach. XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA 95 Dr hab. inż. Stanisław Nosal1, Mgr inż. Paweł Jankowiak2 1 Politechnika Poznańska, Wydział Maszyn Roboczych i Transportu, Zakład Maszyn Spożywczych i Transportu Żywności 2 Firma Wieczorek, Gostyń ANALIZA ZUŻYCIA ELEMENTÓW ROBOCZYCH DZIELARKI CIASTA CHLEBOWEGO Linię formowania kęsów ciasta chlebowego tworzy sześć urządzeń, a mianowicie: wywrotnica dzież, dzielarka ciasta, zaokrąglarka taśmowa, wydłużarka walcowa, odprężnik i odbieracz. Badano niezawodność pięciu linii pracujących w różnych piekarniach na terenie Polski. Na podstawie uzyskanych wyników stwierdzono, że we wszystkich liniach słabym ogniwem jest dzielarka ciasta chlebowego. Zasadniczym jej zespołem jest mechanizm dzielący ciasto, przedstawiony na rysunku 1. Rys. 1. Schemat mechanizmu dzielącego: 1– odcinak ciasta, 2 – tłok, 3 – bęben dzielący, 4 – poszycie bębna, 5 – cylinder, 6 – prowadnica tłoka Tłok 2 przesuwając się w dół zasysa ciasto do cylindra 5. Następnie cały bęben wykonuje niepełny obrót w prawo, podczas którego następuje oddzielenie kęsa od ciasta znajdującego się w leju. W kolejnym etapie, podczas obrotu bębna w lewo kęs ciasta zostaje wypchnięty przez tłok przesuwający się do góry i odcięty przez krawędź odcinaka 1 oraz górną krawędź cylindra 5. Poszycie bębna i cylinder są wykonane ze stali kwasoodpornej 2H13, a odcinak ciasta – z żeliwa szarego. Celem referatu jest przedstawienie wyników badań zużycia odcinaka i poszycia bębna dzielarki. Zbadano zużycie pięciu bębnów i współpracujących z nimi odcinaków. Elementy te utraciły swoją zdatność użytkową po wykonaniu od 1,95 mln do 3 mln cykli roboczych. Zużycie mierzono za pomocą czujnika zegarowego z dokładnością 0,01 mm w punktach określonych przez siatkę pomiarową naniesioną na powierzchni poszycia bębna. Jako punkty bazowe przyjęto te obszary powierzchni, które nie uległy zużyciu. Średnie zużycie zmierzone w poszczególnych płaszczyznach przechodzących przez płaszcz bębna i odcinak dla pięciu par tych elementów przedstawiono na rysunku 2. Rys. 2. Zużycie poszycia bębna dzielarki i odcinaka ciasta w poszczególnych płaszczyznach przechodzących przez obydwa elementy Na podstawie uzyskanych wyników można stwierdzić, że: 1. zużycie poszycia bębna i odcinaka ciasta wynoszące od kilku mikrometrów do kilkunastu mikrometrów powoduje utratę zdatności użytkowej dzielarki, 2. zużycie w środkowej części jest największe, co jest spowodowane najdłuższą drogą tarcia badanych elementów o ciasto, 3. hipotetycznie można przyjąć, że zużycie poszycia bębna i odcinaka wskutek tarcia o ciasto chlebowe ma charakter wodorowy, gdyż nie ma warunków do wystąpienia innych rodzajów zużycia tribologicznego. 96 XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA Dr inż. Małgorzata Nowacka, Prof. dr hab. Dorota Witrowa-Rajchert Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie, Katedra Inżynierii Żywności i Organizacji Produkcji, Wydział Nauk o Żywności WPŁYW ODDZIAŁYWANIA ULTRADŹWIĘKÓW NA MIKROSTRUKTURĘ TKANKI JABŁKA Ostatnio można zauważyć coraz większe zainteresowanie ultradźwiękami stosowanymi zarówno do celów analitycznych, jak i jako wspomaganie procesów przetwórczych żywności. Wspomaganie procesów technologicznych za pomocą ultradźwięków ma na celu poprawę wydajności, skrócenia czasu trwania i zmniejszenie kosztów produkcji oraz poprawę jakości produktu. Fale ultradźwiękowe powodują szybkie kompresje i dekompresje w komórkach, w podobny sposób jak gąbka, gdy jest ściskana i rozprężana. W wyniku tego działania w porowatym materiale tworzą się mikroskopijne kanały. Celem pracy było zbadanie wpływu wstępnego oddziaływania ultradźwięków na mikrostrukturę tkanki jabłka poddawanego procesowi suszenia konwekcyjnego. Jabłka odmiany Idared krojono w plastry o grubości 5 mm i średnicy 30mm, a następnie poddawano działaniu ultradźwięków o mocy 35kHz przez czas 10, 20 i 30 minut. Proces prowadzono w wodzie destylowanej. Następnie tak przygotowaną tkankę jabłka poddano suszeniu konwekcyjnemu w temperaturze 70°C przy prędkości przepływu powietrza wynoszącej 1,5m/s. Uzyskane wyniki wskazują, iż jabłka traktowane ultradźwiękami przed procesem suszenia konwekcyjnego pod względem właściwości strukturalnych istotnie różnią się od jabłek niepoddawanych obróbce wstępnej. Potraktowanie materiału przed suszeniem ultradźwiękami spowodowało zmiany w strukturze morfologicznej tkanki jabłka suszonego, co zostało zaobserwowane podczas analizy zdjęć wykonanych elektronowym mikroskopem skaningowym (rys. 1). Rys. 1. Zdjęcia suszu konwekcyjnego niepoddanego obróbce wstępnej (a) oraz tkanki traktowanej ultradźwiękami przez b) 10 min, c) 20 min, d) 30 min, wykonane przy użyciu elektronowego mikroskopu skaningowego przy powiększeniu 265x Suszona tkanka jabłka niepoddana obróbce wstępnej ultradźwiękami charakteryzowała się małymi porami i dużą gęstością. Natomiast w przypadku zastosowania oddziaływania ultradźwięków na materiał, który następnie poddano suszeniu konwekcyjnemu, zaobserwowano rozerwanie struktury wewnętrznej tkanki jabłka. Większe zniszczenie tkanek obserwowano przy dłuższym działaniu ultradźwięków na tkankę jabłka. XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA 97 Dr inż. Sławomir Obidziński Politechnika Białostocka, Wydział Mechaniczny, Zakład Techniki Rolno-Spożywczej BADANIA PROCESU MECHANICZNEGO ODWADNIANIA WYCIERKI ZIEMNIACZANEJ Odpady pochodzenia rolno-spożywczego powstające w zakładach przetwórstwa spożywczego (ubojniach, gospodarstwach rolnych, cukierniach, browarach, gorzelniach oraz w innych zakładach produkujących i przetwarzających żywość) zazwyczaj trafiają z powrotem do odzysku, część z nich jest magazynowane a część jest unieszkodliwiane poza składowiskiem. Odpady przetwarzane są w kierunku: pasz, nawozów, komponentów do kompostu, niektóre z nich służą także do produkcji alkoholi, produkcji kwasów organicznych czy barwników. Jednym z takich odpadów poprodukcyjnych jest wycierka ziemniaczana będąca produktem ubocznym pochodzącym z produkcji skrobi ziemniaczanej. Ze względu na swoje właściwości, wycierka ziemniaczana jest bardzo atrakcyjnym dodatkiem do pasz, lecz niestety ma wielką wadę, którą jest jej wysoka wilgotność. Aby wydłużyć przydatność wycierki do użytkowania lub stosować ją jako dodatek do innych produktów roślinnych poszukuje się sposobu na zmniejszenie jej wilgotności. Jednym z takich sposobów jest odwadnianie mechaniczne. W pracy podjęto próbę wykonania badań nad mechanicznym odwadnianiem wycierki ziemniaczanej w celu zaprojektowania, w przyszłości układu roboczego w urządzeniu odwadniającym, gdzie odwadnianie prowadzone byłoby na większą skalę. Proces odwadniania wycierki ziemniaczanej realizowany był z wykorzystaniem prasy hydraulicznej oraz specjalnie zaprojektowanego na potrzeby badań układu odwadniającego „tłok odwadniający- komora- matryca”, umieszczonego w trakcie badań pomiędzy tłokiem górnym i dolnym. W trakcie badań, dla każdej z odwadnianych mas wycierki 100, 150 i 200 g przeprowadzono po trzy próby przy ustalonych naciskach odwadniających: 6,96; 17,40; 26,10; 34,80 i 43,49 MPa. Przeprowadzone badania wykazały, że masa próbki przed odwodnieniem oraz wartości nacisków odwadniających to parametry mające istotny wpływ na stopień odwodnienia i wilgotność wycierki po odwodnieniu. Wzrost masy odwadnianej próbki powoduje zmniejszenie spadek ubytku wody z odwadnianej próbki (spadek stopnia odwodnienia), co wpływa na zwiększenie wilgotności próbki po odwodnieniu. Wzrost nacisków odwadniających powoduje wzrost ubytku masy wody w trakcie odwadniania (wzrost stopnia odwodnienia).Wilgotność wycierki ziemniaczanej obliczona z ubytku wody w trakcie odwadniania jest znacznie mniejsza od wartość wilgotności badanych próbek wycierki oznaczanych, za pomocą wagosuszarki. Praca wykonana w ramach pracy statutowej S/WM/2/2010. 98 XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA Dr inż. Sławomir Obidziński Politechnika Białostocka, Wydział Mechaniczny, Zakład Techniki Rolno-Spożywczej TECHNOLOGIA WYTWARZANIA GRANULATU OPAŁOWEGO (PASZOWEGO) Z UDZIAŁEM WYCIERKI ZIEMNIACZANEJ Obecnie w dobie rozwoju rynku pelet i braku trocin (podstawowego surowca do produkcji granulatu opałowego) coraz częściej sięga się po inne surowce odpadowe oraz biomasę z upraw energetycznych, pomimo, że parametry powstającego z biomasy paliwa są zazwyczaj gorsze niż pelet z czystych trocin zarówno z drzew iglastych, jak i liściastych. Jednym z odpadów powstających w zakładach przemysłu rolno-spożywczego, która może stanowić bogate źródło tzw. „biomasy nieleśnej”, jest wycierka ziemniaczana, będąca odpadem poprodukcyjnym w produkcji skrobi ziemniaczanej. W pracy przedstawiono wyniki badań procesu zagęszczania mieszanki wycierki ziemniaczanej z otrębami owsianymi. Badania przeprowadzono na stanowisku SS-4, którego głównym elementem jest granulator z płaskim układem roboczym. Badania przeprowadzono przy następujących parametrach konstrukcyjno-procesowych: szczelinie roboczej między rolką zagęszczającą a matrycą - hr=0,4 mm, przy masowym natężeniu przepływu mieszanki - ok. Qs=150kg/h, przy średnicy otworów matrycy - do=8mm, przy długości otworów w matrycy lo=28mm oraz przy prędkości obrotowej matrycy nm=280obr/min. W trakcie pomiarów określono wpływ zawartości wycierki (zw = 15%, 20% i 25%) w mieszance z otrębami owsianymi na zapotrzebowanie na moc przez silnik napędzający granulator oraz na jakość otrzymanego granulatu. Miernikiem jakości otrzymanego granulatu była jego wytrzymałość kinetyczna, która określano z wykorzystaniem testera Holmena, po 24 godzinach od momentu opuszczenia układu roboczego przez granulat. Uzyskane wartości zapotrzebowania na moc granulatora podczas zagęszczania mieszanki otrębów owsianych i wycierki ziemniaczanej w układzie roboczym granulatora z płaską matrycą pokazują, że dodatek wycierki bardzo korzystnie wpływa na zmniejszenie zapotrzebowania na moc, które jest znacznie niższe niż analogiczne zapotrzebowanie w przypadku granulowania samych otrębów. Przeprowadzone badania w układzie roboczym granulatora pozwoliły na stwierdzenie, że najkorzystniejszym z punktu widzenia jakości granulatu dodatkiem wycierki jest dodatek 20%, który pozwala na uzyskanie zadowalającej jakości granulatu. Praca wykonana w ramach pracy statutowej S/WM/2/2010 XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA 99 Dr inż. Marek Ochowiak, Prof. dr hab. Lubomira Broniarz-Press, Inż. Agata Kaczmarek, Inż. Natalia Kujawa Politechnika Poznańska, Wydział Technologii Chemicznej, Instytut Technologii i Inżynierii Chemicznej, Zakład Inżynierii i Aparatury Chemicznej BADANIA WSPÓŁCZYNNIKA WNIKANIA MASY W PROCESIE MIESZANIA Z NAPOWIETRZANIEM WODY Do oczyszczania ścieków przemysłu mleczarskiego stosowane są różne metody, m.in. sekwencyjne biologiczne reaktory (SBR). Oczyszczalnie typu SBR zbudowane są z reaktorów pracujących cyklicznie. Każdy cykl składa się z fazy napełniania, mieszania i napowietrzania, sedymentacji i dekantacji. W pracy przedstawiono wyniki badań doświadczalnych współczynnika wnikania masy w procesie mieszania cieczy mieszadłem turbinowym Rushtona oraz mieszadłem śmigłowym z jednoczesnym jej napowietrzaniem wykorzystując jako dystrybutor gazu kamień o strukturze porowatej AS25. W badaniach zastosowano dynamiczną metodę wyznaczania objętościowego współczynnika wnikania masy (kLa), opierającą się na analizie kinetyki natleniania wstępnie odtlenionej cieczy. Objętościowy współczynnik wnikania masy można wyznaczyć jako nachylenie prostej w układzie: ln( x* xt ) (1) (k L a)t x* 0,025 mieszadło śmigłowe współczynnik wnikania masy k L a [1/s] turbina Rushtona 0,02 0,015 0,01 0,005 0 0 200 400 600 800 1000 obroty mieszadła n [obr/min] Rys. 1. Porównania współczynników wnikania masy przy napowietrzaniu z mieszaniem i bez mieszania Na rys. 1 przedstawiono wartości współczynników wnikania masy dla obu układów mieszadło-zbiornik z mieszaniem i bez mieszania. Na podstawie analizy otrzymanych wyników stwierdzono, że mieszadło śmigłowe nadaje się bardziej do rozprowadzania tlenu przy wartościach obrotowych mieszadła poniżej 500obr/min. Jego osiowa charakterystyka powoduje silną cyrkulację cieczy w całej objętości mieszalnika. Turbina Rushtona lepiej rozprowadza tlen przy prędkościach obrotów większych niż 500obr/min. Przy mniejszych prędkościach obrotowych część gazu krąży w dolnej części aparatu, a reszta przedostaje się do górnej części, co powoduje niepełne natlenienie cieczy. Przy wysokich obrotach mieszadła (powyżej 1000obr/min) następuje zasysanie tlenu z powierzchni. Wyniki badań są ważne z punktu widzenia napowietrzania wraz z cyrkulacją biomasy w reaktorze SBR. 100 XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA Dr inż. Marek Ochowiak, Dr inż. Szymon Woziwodzki Politechnika Poznańska, Wydział Technologii Chemicznej, Instytut Technologii i Inżynierii Chemicznej, Zakład Inżynierii i Aparatury Chemicznej WŁAŚCIWOŚCI REOLOGICZNE KISIELU Kisiel o naturalnym owocowym smaku i aromacie to deser, przygotowywany tylko na bazie wody, niekiedy wzbogacony jest witaminą C i naturalnym sokiem owocowym. Rolę czynnika strukturotwórczego odgrywa skrobia. W kisielach o dużej konsystencji zawartość skrobi powinna wynosić około 8%, a w mniejszej odpowiednio 3,5-8%. Skrobia jest zbudowana z jednostek cukru prostego -D-glukozy powiązanych ze sobą wiązaniami -1,4 glikozydowymi. W skład skrobi wchodzą dwie frakcje: nierozgałęziona amyloza i mająca rozgałęzienia amylopektyna. Amylopektyna nie rozpuszcza się w wodzie, ale w środowisku wodnym pęcznieje, a przy ogrzewaniu ulega kleikowaniu. Dla uzyskania właściwej konsystencji kisielu istotny jest sposób zagęszczania przygotowanego syropu. Zawiesinę kisielu w wodzie należy dobrze wymieszać i bardzo powoli dokładnie mieszając wlewać do gorącego syropu, aby nie powstawały grudki. Całość należy następnie szybko zagotować. Duże znaczenie ma przy tym mieszanie, a dokładniej szybkość ścinania. W pracy przedstawiono wyniki badań reologicznych kisielu owocowego (Dr. Oetker Polska) o stężeniu 7,06 %wag. W badaniach wykorzystano reometr Physica MCR-501 firmy Anton Parr. Badania przeprowadzono przy stałych wartościach szybkości ścinania 10, 20, 50 i 1001/s jednocześnie z literatury przedmiotowej wynika, że średnia szybkość ścinania podczas wytwarzania kisielu określana metodą Metznera i Otto powinna wynosić 10201/s. Próbkę podgrzewano do temperatury 90ºC (z szybkością 1ºC/20s), w celu określenia temperatury kleikowania skrobi mierzono jej lepkość, a następnie schładzano próbkę do 20ºC. Ponadto wyznaczono krzywą lepkości w zakresie szybkości ścinania od 1 do 5001/s dla kisielu pozostawionego na 4 godziny w temperaturze 20C. Na podstawie analizy otrzymanych wyników stwierdzono, że w temperaturze 62C rozpoczyna się proces nieodwracalnego kleikowania zawiesiny przy jednoczesnym wzroście lepkości. Temperatura kleikowania jest stała i niezależna od szybkości ścinania. Zaobserwowano, że wraz ze wzrostem szybkości ścinania (mieszania) lepkość uzyskiwanego kleiku maleje. Na krzywej zależności lepkości od temperatury obserwowano pojawienie się maksymalnej wartości lepkości podczas procesu kleikowania. Z dalszym wzrostem temperatury (od około 67C) lepkość malała. Przy zmniejszaniu temperatury kisielu od 90 do 20C lepkość powoli wzrasta. Kisiel przy dalszym studzeniu w temperaturze poniżej 35-40C zamienia się w żel. Podczas schładzania kleiku skrobiowego lepkość ciągle wzrastała i w temperaturze 20C wynosiła dla szybkości ścinania 10, 20, 50 i 100 1/s odpowiednio 21,02, 9,72, 6,32 i 3,53Pas. Z analizy krzywej lepkości dla kisielu pozostawionego w spokoju na 4 godziny w temperaturze 20C zaobserwowano, że wraz ze zmianą szybkości ścinania od 1 do 1001/s lepkość maleje od 68,75 Pas do wartości 1,12Pas. Dla szybkości ścinania powyżej 201/s krzywe lepkości kisielu można opisać modelem potęgowym 8,97 0,57 dla rosnących wartości szybkości ścinania oraz 14,03 0, 47 dla szybkości ścinania malejących od 100 do 201/s. Wyniki badań są ważne z punktu widzenia uzyskania gotowego produktu o wysokiej jakości i odpowiedniej konsystencji. XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA 101 Prof. dr hab. Marian Panasiewicz, Dr inż. Paweł Sobczak, Dr inż. Jacek Mazur, Dr hab. Kazimierz Zawiślak – prof. UP Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie, Wydział Inżynierii Produkcji, Katedra Inżynierii i Maszyn Spożywczych CHARAKTERYSTYKA WŁAŚCIWOŚCI FIZYCZNYCH NASION MARCHWI I PIETRUSZKI PO ZBIORZE KOMBAJNOWYM W procesie skutecznego rozdziału dowolnej mieszaniny ziarnistej wykorzystuje się następczo kilka cech rozdzielczych, umożliwiających wykorzystanie różnic w cechach fizycznych cząsteczek materiału podstawowego i zanieczyszczeń. W przypadku niewielkich różnic w cechach rozdzielczych między materiałem podstawowym a zanieczyszczeniami nie jest obojętne od której cechy rozpoczęty zostanie podział. W przypadku nasion marchwi i pietruszki procesy rozdzielania są stosunkowo trudne do wykonania, gdyż mamy tutaj do czynienia z nietypowym materiałem o zróżnicowanym charakterze biologicznym i zawartymi w nim różnorodnymi zanieczyszczeniami. Mieszaniny tych nasion cechuje znaczna różnorodność i zmienność właściwości fizycznych, nawet w obrębie tej samej odmiany. Mieszaniny tych nasion pozyskane w zbiorze kombajnowym zawierają w swoim składzie nasiona gatunku podstawowego, nasiona innych gatunków uprawnych, ale obcych obniżających lub dyskwalifikujących nasiona gatunku podstawowego, nasiona chwastów, zanieczyszczenia mineralne (piasek, pył, drobne bryłki ziemi lub kamyczki) oraz zanieczyszczenia organiczne (części liści, łodyg itp.). Z takiej mieszaniny należy wydzielić frakcję nasion podstawowych o czystości wymaganej przez normy dla określonego kierunku ich użytkowania. Wydzielanie nasion odbywa się na podstawie cech rozdzielczych obejmujących cechy fizyko-mechaniczne, mechaniczne i fizyczne. Cechy rozdzielcze można sklasyfikować uwzględniając ich współzależność oraz zasady ich wykorzystania i oddziaływania. Do ważniejszych cech fizycznych wykorzystywanych w procesach rozdziału i czyszczenia rozdzielczych można zaliczyć między innymi cechy geometryczne, zespół cech aerodynamicznych, charakterystyki masowe, właściwości mechaniczne czy tekstura powierzchni nasion i zanieczyszczeń. Zasadniczym celem badań było określenie najważniejszych grup właściwości fizycznych nasion marchwi i pietruszki w następstwie mających wpływ na przebieg i skuteczność procesu ich czyszczenia i rozdziału na poszczególne frakcje wymiarowe. Analiza wyników badań obejmowała wyodrębnienie największych różnic występujących w poszczególnych grupach cech fizycznych poszczególnych komponentów mieszaniny, w kontekście skuteczności procesu czyszczenia i końcowej jakości biologicznej nasion marchwi i pietruszki. Wyznaczano cechy geometryczne i charakterystyki masowe surowca podstawowego i zanieczyszczeń w odniesieniu do każdej wydzielonej frakcji. Do badań wykorzystano laboratoryjne stanowiska do określania podstawowych właściwości fizycznych oraz separatory pneumatyczne i wibracyjne, powalające na prowadzenie procesu podziału w zróżnicowanych warunkach i przy wykorzystaniu odmiennych parametrów. Uzyskane wyniki badań wykazały duże zróżnicowanie w zakresie badanych cech fizycznych oraz w odniesieniu do rodzaju i stopnia zanieczyszczenia nasion marchwi i pietruszki. W ramach prowadzonych badań określono skład granulometryczny oczyszczonych wcześniej nasion, a wydzielone poszczególne frakcje nasion dodatkowo poddano ocenie w odniesieniu do siły kiełkowania. Badania finansowane ze środków KBN prowadzonych w latach 2011-2013 jako projekt badawczy nr NN 313757140. 102 XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA Mgr inż. Tomasz Pawlak, Dr hab. inż. Antoni Ryniecki - prof. nadzw. Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, Wydział Nauk o Żywności i Żywieniu, Zakład Inżynierii i Aparatury Przemysłu Spożywczego, Instytut Technologii Żywności Pochodzenia Roślinnego OPTYMALIZACJA PROCESU MIKROFALOWO PODCIŚNIENIOWEGO KSZTAŁTOWANIA PUFFINGÓW Z RZODKWI CZARNEJ (RAPHANUS SATIVUS LINNÉ VARIETAS NIGER) METODĄ POWIERZCHNI REAKCJI (RSM) Celem pracy jest potwierdzenie założenia badawczego o możliwości wykorzystania metody powierzchni reakcji do wyznaczenia najkorzystniejszej kombinacji wartości parametrów procesu mikrofalowo -podciśnieniowego kształtowania puffingów z rzodkwi z punktu widzenia maksymalizacji wskaźnika nadymania produktu przy satysfakcjonującej konsumentów wartości wskaźnika jakości sensorycznej. Ustalenie wyboru wielkości wejściowych opisujących warunki procesu wraz z ustaleniem ich zakresu wartości systemu poddawanego optymalizacji dokonano na podstawie wiedzy naukowej wg przeglądu literatury przedmiotu oraz analizy wiedzy utylitarnej w dziedzinie technologii żywności pochodzenia roślinnego. Dla procesu suszenia mikrofalowo - podciśnieniowego plasterków z rzodkwi czarnej wybrano następujące parametry procesu traktowane jako zmienne niezależne działające jednocześnie na efekt puffingu: (a) wilgotność materiału po zakończeniu 1-go etapu suszenia gorącym powietrzem, która jest wilgotnością początkową dla 2-go etapu suszenia metodą mikrofalowo - podciśnieniową z efektem puffingu (X1), (b) czas trwania suszenia mikrofalowo - podciśnieniowego (X2) oraz (c) wartość podciśnienia w obrotowym bębnie suszenia (przy maksymalnej mocy magnetronu) (X3). Jako kryteria jakości procesu wybrano następujące zmienne zależne: wskaźnik nadymania próbki (Y1) oraz wskaźnik jakości sensorycznej próbek (Y2). Najlepsza kombinacja parametrów procesu suszenia mikrofalowo - podciśnieniowego, kształtującego puffingi z plasterków o grubości 5mm, wyciętych z korzenia rzodkwi czarnej i wstępnie wysuszonych gorącym powietrzem o temperaturze 60°C (energia mikrofalowa emitowana przez magnetron podczas puffingu, wilgotność we wstępnie odwodnionych plasterkach rzodkwi i ciśnienie absolutne wewnątrz bębna suszenia), które umożliwiają osiągnięcie maksymalnej wartości wskaźnik nadymania przy zadowalająco wysokiej wartości wskaźnika jakości sensorycznej satysfakcjonującej konsumentów, została ustalona przy użyciu metody powierzchni reakcji (RSM). Wstępna seria doświadczeń umożliwiła analizę wpływu każdego pojedynczego parametru procesu na wskaźnik nadymania. Analiza wpływu poszczególnych zmiennych niezależnych umożliwiła zidentyfikowanie zakresów optymalizacji metodą RSM każdego z trzech badanych czynników, ze względu na poszukiwanie maksimum wskaźnika nadymania. Planowanie doświadczeń (DOE) przeprowadzono w celu optymalizacji procesu puffingu i szesnaście kombinacji parametrów wejściowych zostało wybrane losowo. Równanie regresji wyprowadzone przy użyciu RSM daje zadowalające przewidywanie (R2=0,955) wskaźnika nadymania chipsów z rzodkwi czarnej. Optymalne warunki to: wilgotność we wstępnie odwodnionych plasterkach rzodkwi 39%, energia mikrofalowa 52kJ, która powinna być wyemitowana przez magnetron podczas puffingu w okresie 80s i ciśnienie absolutne wewnątrz bębna suszenia 14,5kPa. XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA 103 Ing. Michal Pěnička, Doc. Ing. Pavel Hoffman, CSc., Doc. Ing. Ivan Fořt, DrSc. Czech Technical University in Prague, Department of Process Engineering, Technická 4, 166 07 Prague, Czech Republic; tel. +420 224352714, email: [email protected]; [email protected] FLUID DRYING OF ADHESIVE PARTICLES The article deals with drying of fluidized bed ion-exchanger in mechanically mixed fluidized layer and its influence on the total drying time. The goal is to demonstrate a positive effect of the mechanically mixed bed, to find the optimal parameters (type of stirrer, speed and size of stirrer). Experiments are conducted at drying chamber in batch operation. The objective is to evaluate finally the effect of mixing on total drying time. We proved a decrease of drying time up to 40%. The article discusses the possibility of optimization of an ion exchanger fluid bed drying. Tested way was mixing of the fluid layer consisting of a wet and sticky ion exchanger and its effect on the total drying time. Keywords: fluid bed drying, mixing, mechanical agitation XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA 104 Dr inż. Karolina Perz Politechnika Poznańska, Wydział Maszyn Roboczych i Pojazdów Samochodowych, Instytut Maszyn Roboczych i Pojazdów Samochodowych, Zakład Maszyn Spożywczych i Transportu Żywności KONCEPCJA BUDOWY STANOWISKA DO BADANIA PARAMETRÓW SPRĘŻONEGO POWIETRZA Sprężone powietrze znalazło szerokie zastosowanie w przemyśle spożywczym. Jest bardzo często postrzegane jako tanie, a nawet darmowe źródło energii. Nic bardziej błędnego. Liczne badania potwierdzają, że przemysł wykorzystuje tylko około 30% produkowanego sprężonego powietrza, reszta jest tracona w wyniku nieszczelności, nieodpowiedniego ciśnienia przygotowanego powietrza, niewłaściwym użyciem, itp. Możliwości oszczędności energii w instalacjach sprężonego powietrza wiążą się przede wszystkim ze zmniejszeniem zużycia energii do napędu sprężarek, przesyłania sprężonego powietrza i sterowania systemami pneumatycznymi. Celem artykułu jest przedstawienie koncepcji budowy stanowiska do badania parametrów sprężonego powietrza. W artykule zostaną omówione podstawowe urządzenia służące do budowy takiej instalacji, ich rodzaje i zadania. W dalszej części pracy przedstawiona zostanie koncepcja zaadoptowania eksploatowanej w naszym zakładzie sieci sprężonego powietrza na potrzeby badań jego parametrów. Odpowiednie przygotowanie tego medium pod względem jakości jest w przemyśle spożywczym zadaniem priorytetowym ze względu na częsty bezpośredni jego kontakt z produktem. XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA 105 Dr inż. Michał Piątek, Dr inż. Mirosława Krzywdzińska-Bartkowiak, Prof. dr hab. inż. Włodzimierz Dolata, Rafał Kubala Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, Zakład Inżynierii i Projektowania Procesów Produkcyjnych, Instytut Technologii Mięsa PRÓBA WYKORZYSTANIA MASOWNICY Z WBUDOWANYM GENERATOREM FAL ULTRADŹWIĘKOWYCH DO ROZMRAŻANIA KARKÓWKI Z KOŚCIĄ Celem niniejszej pracy jest próba wykorzystania masownicy z wbudowanym generatorem fal ultradźwiękowych o całkowitej mocy 400W i częstotliwości 40 kHz do procesu rozmrażania całego elementu zasadniczego z rozbioru tuszy wieprzowej - karkówki wieprzowej z kością. Przeprowadzone doświadczenia miały również za zadanie wyznaczenie najbardziej optymalnego programu rozmrażania. W doświadczeniu wykorzystano cztery programy rozmrażania różniące się między sobą czasem ekspozycji elementu na działanie fali ultradźwiękowej. Próbę kontrolną stanowiła karkówka rozmrażana przy swobodnym opływającym powietrzu o temperaturze 12°C. W surowcu mięsnym, przed zamrożeniem i po rozmrożeniu, oznaczono skład podstawowy (białko, tłuszcz, woda), wodochłonność oraz wyciek termiczny. Ponadto w rozmrożonych próbach oznaczono wyciek rozmrażalniczy. Proces przebiegu zmian temperatury w centrum geometrycznym elementu był rejestrowany przy pomocy zestawu loggerów Tracksense Pro firmy Ellab. Przeprowadzone doświadczenie pozwoliło na sformułowanie następujących wniosków: - zastosowanie ultradźwięków do rozmrażania całego elementu mięsnego spowodowało znaczne skrócenie czasu trwania procesu w porównaniu z metodą tradycyjną. Czasochłonność procesu została zredukowana do około 26-29% w porównaniu do próby kontrolnej. - wykorzystanie sonifikacji do rozmrażania karkówki pozwala na redukcję ubytków rozmrażalniczych w wyniku czego wpływa pozytywnie na ekonomikę procesu oraz pozwala zredukować straty cennych składników odżywczych (białka, sole mineralne). 106 XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA Mgr inż. Grzegorz Pieńkosz1, Dr inż. Radosław Grala2, Dr inż. Mariusz Sławomir Kubiak3, Mgr inż. Iwona Wojtasik-Kalinowska3 1 Eco Beef Sp. z. o.o. z Rzeniszewa, należąca do grupy AGRAIMPEX Polwita Sp. z. o.o. Centrum Szkolenia Przemysłu Mięsnego, Warszawa 3 Politechnika Koszalińska, Katedra Procesów i Urządzeń Przemysłu Spożywczego 2 MASA A UZYSK PROCENTOWY TUSZY WOŁOWEJ W ZALEŻNOŚCI OD JEJ PRZEDZIAŁU WAGOWEGO Produkcja mięsa wołowego to jedna z ważniejszych dziedzin gospodarki żywnościowej kraju, która ze względów społecznych, ekonomicznych, rolniczych i konsumpcyjnych powinna być więc obszarem szczególnie chronionym. Na przestrzeni kilkunastu ostatnich lat w Polsce, zanotowano gwałtowny spadek ubijanego bydła (przede wszystkim wybrakowane krowy mleczne i już w nieco mniejszym zakresie niż wcześniej, młode cielęta) z poziomu 1,40 mln ton w 1990 r. do 0,65 mln ton w 2006/2007 roku. W pierwszym półroczu 2005 roku ubój cieląt wyniósł 382 tys. sztuk, natomiast w pierwszym półroczu 2011 roku już tylko 298 tys. sztuk. Wzrost produkcji wołowiny w Polsce można będzie odbudować za sprawą zmiany struktury produkcji, która polegać będzie na szybkim zwiększeniu udziału wołowiny wysokiej jakości, pochodzącej od bydła ras mięsnych oraz mieszańców ras mięsnych z mlecznymi. Rynek kulinarnego mięsa wołowego w Polsce od dawna jest bardzo słaby i należy go praktycznie tworzyć od podstaw. Wciąż gwałtownie spada spożycie wołowiny, które w 1978 roku kształtowało się na poziomi 18 kg na osobę, w roku 2006 wyniosło 5,2 kg na osobę, a w 2011 już tylko 2,9 kg na osobę. Obserwuje się dość niską jakość mięsa wołowego dostępnego na polskim rynku, jednak rosnąca świadomość konsumentów wymusza na producentach podnoszenie jakości kulinarnego mięsa wołowego. Wzrost popytu krajowego na mięso wołowe w dużej mierze będzie uzależnione zatem od poprawy jego jakości (kruchość, walory sensoryczne, wartość odżywcza). Konieczność wprowadzenia poubojowej klasyfikacji w systemie EUROP spowodowała wiele zmian dotyczących dostarczania odpowiedniej jakości surowca rzeźnego do zakładów przez producentów bydła. System EUROP uwzględnia zarówno ocenę stopnia umięśnienia, uformowania i otłuszczenia tusz, jak również wytyczne, zarówno dla producentów żywca, jak i zakładów przetwórstwa mięsnego. W celach technologicznych, tusze wołowe, poddawane są rozbiorowi, który uzależniony jest od końcowego przeznaczenia użytkowego surowców. Rozbiór technologiczny tusz dzieli się głownie na rozbiór na części zasadnicze oraz na tzw. mięso drobne bez kości. Obecne tendencje w dystrybucji kulinarnego mięsa wołowego zmierzają do przekazywania do obrotu elementów mięsnych (konfekcjonowanych lub nie) złożonych z tych samych anatomicznie mięśni szkieletowych i handlowymi nazwami tuszy i mięśni (np.: antrykot, rumsztyk). Celem pracy było określenie wpływu masy tuszy wołowej w różnych przedziałach wagowych (200-220 kg oraz powyżej 370 kg), na uzysk najcenniejszych elementów handlowych surowca. Na podstawie przeprowadzonych analiz można stwierdzić, że oferowane na polskim rynku tusze wołowe odznaczają się bardzo istotnym zróżnicowaniem pod względem masy, uformowania, otłuszczenia i jakości technologicznej. Uwarunkowane jest to między innymi pozyskiwaniem poszczególnych elementów pochodzących z tusz bydła typowo mieszańców, sztuk starych i wybrakowanych. XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA 107 Dr inż. Joanna Piepiórka-Stepuk, Prof. dr hab. inż. Jarosław Diakun Politechnika Koszalińska, Wydział Mechaniczny, Katedra Procesów i Urządzeń Przemysłu Spożywczego JAKOŚĆ MYCIA W SYSTEMIE CIP A ZAPOTRZEBOWANIE PROCESU NA ENERGIĘ Mycie instalacji produkcyjnych w systemie CIP wymaga dużego zapotrzebowania na energię elektryczną, które w niektórych zakładach mleczarskich sięga nawet aż 30% zapotrzebowania ogólnego. W największym stopniu jest to związane z koniecznością podgrzewania dużej objętości czynników myjących do określonej temperatury w mniejszym zaś stopniu z wymuszeniem przepływu o określonej prędkości. Badania wskazują, że zapotrzebowanie energetyczne związane z podgrzewaniem roztworów myjących aż dwunastokrotnie przewyższa zapotrzebowanie energetyczne potrzebne do wymuszenia przepływu. W celu minimalizacji jednostkowych kosztów produkcji związanych ze zużyciem energii w zakładach przetwórstwa mleka zasadne jest określenie zależności pomiędzy jakością mycia w przepływie instalacji produkcyjnych a całkowitym zapotrzebowaniem procesu na energię. Przeprowadzono program badań eksperymentalnych dotyczących mycia w przepływie płytowych wymienników ciepła, w którym oceniano uzyskaną czystość płyt i jednocześnie dokonywano pomiaru zapotrzebowania energetycznego dla różnych wartości czynników zmiennych procesu, którymi były: czas mycia, temperatura i prędkość przepływu medium myjącego. Program badań prowadzono według kompozycyjnego ortogonalnego pięciopoziomowego planu rotalnego PS/DK-λ w trzech powtórzeniach. Uzyskane wyniki z pomiarów zestawiono na wykresie o współrzędnych: jakość mycia (oś rzędnych) oraz energia zużyta w procesie mycia (oś odciętych). Rozwiązanie miało postać chmury punktów, na podstawie których wykazano korzystne i niekorzystne warunki mycia. Zakreślono polioptymalny obszar warunków mycia, w którym uwzględniono maksymalizację jakości mycia i minimalizację zapotrzebowania energetycznego na przeprowadzenie procesu mycia. Zakreślony obszar jest rozwiązaniem intuicyjnym i stanowi podstawę do przeprowadzenia wielokryterialnej optymalizacji procesu mycia w sposób obliczeniowy. Praca naukowa finansowana ze środków na naukę w latach 2010 – 2011, jako projekt badawczy Nr N N313 136838 108 XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA Dr inż. Joanna Piepiórka-Stepuk, Prof. dr hab. inż. Jarosław Diakun Politechnika Koszalińska, Wydział Mechaniczny, Katedra Procesów i Urządzeń Przemysłu Spożywczego ZAPOTRZEBOWANIE NA ENERGIĘ W PROCESIE MYCIA W OBIEGU ZAMKNIĘTYM PŁYTOWEGO WYMIENNIKA CIEPŁA Proces mycia instalacji produkcyjnych jest bardzo ważnym etapem w przetwórstwie mleka i wiąże się z dużymi nakładami finansowymi związanymi z zapotrzebowaniem na energię procesu oraz z zakupem i neutralizacją chemicznych środków myjących. Według analizy sektorowej polskiego sektora mleczarskiego, aż 30% jednostkowego zużycia energii elektrycznej (648 do 8640 MJ na tonę produktu) związane jest z procesami mycia w przepływie . Należy zatem dążyć do efektywnego gospodarowania energią, które nie tylko zredukuje koszty jednostkowe produkcji, ale także wpłynie na zmniejszenie obciążenia środowiska poprzez zmniejszenie emisji gazów cieplarnianych. Przeprowadzono badania pomiaru zapotrzebowania energetycznego procesu mycia w przepływie płytowych wymienników ciepła w aspekcie takich czynników jak temperatura medium myjącego, prędkość przepływu oraz czas procesu mycia. Badania przeprowadzono na laboratoryjnej stacji mycia CIP. Myciu poddano jedenastopłytowy wymiennik ciepła. Program badań prowadzono według kompozycyjnego ortogonalnego pięciopoziomowego planu rotalnego PS/DK-λ w trzech powtórzeniach. Uzyskane wyniki z pomiarów opracowano z wykorzystaniem programu do obliczeń statystycznych Experiment Planner 1.0 Identyfikację nieliniowego obiektu wielowymiarowego przeprowadzono według algorytmu zaproponowanego przez Kukiełkę. Wyniki badań aproksymowano funkcją liniowo – kwadratową z podwójnymi interakcjami (1). EC 6,62 0,002t 0,133T 12,81u c 0,0008(tT ) 0,038(tu c ) 0,239(Tuc ) 0,0001(t 2 ) 0,0011(T 2 ) (1) gdzie: t, T, uc są przyjętymi czynnikami procesu mycia: - t - czas procesu mycia; - T - temperatura medium myjącego; - uc - prędkość przepływu czynnika myjącego. Poziom ufności dla prowadzonych analiz ustalono na poziomie α = 0,05. Równanie opisuje ilościowy wpływ oddziaływania badanych czynników na zużycie energii w procesie mycia badanego wymiennika ciepła. Praca naukowa finansowana ze środków na naukę w latach 2010 – 2011, jako projekt badawczy Nr N N313 136838 XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA 109 Dr inż. Joanna Piepiórka-Stepuk, Dr inż. Marek Jakubowski Politechnika Koszalińska, Katedra Procesów i Urządzeń Przemysłu Spożywczego BADANIA NUMERYCZNE PRZEPŁYWU PŁYNU POMIĘDZY PŁYTAMI WYMIENNIKA CIEPŁA W ANALIZIE WARUNKÓW MYCIA CIP Jednym z podstawowych zastosowań płytowych wymienników ciepła w przemyśle mleczarskim jest obróbka termiczna mleka. Mleko ogrzewane jest do temperatury mieszczącej się w granicach od 40 do 100°C, na skutek czego, na powierzchniach płyt tworzą się niepożądane osady o charakterze organicznym (białka) i mineralnym (kamień mleczny). Im wyższa temperatura obróbki termicznej tym tworzące się osady są bardziej związane z powierzchnią i trudniejsze do usunięcia. Często mycie nie przynosi oczekiwanych rezultatów, co powoduje nawarstwianie osadów na powierzchniach płyt. Gromadzenie się niewymytych osadów jest niebezpieczne ze względu na zamknięty charakter instalacji oraz brak możliwości ingerencji w proces mycia. Skutkiem tego jest wzrost kosztów produkcji wynikających z obniżenia wydajności procesu. Może to powodować również zanieczyszczenie mleka i pogorszenie jakości wyrobu gotowego. Płytowe wymienniki ciepła myte są w przepływie, z wykorzystaniem stacji CIP bez ich demontażu. Czynnikiem decydującym o efekcie końcowym mycia, są mechaniczne oddziaływania cieczy na ścianki mytych elementów oraz lokalne naprężenia ścinające. Wykazano również, że hydrodynamiczne warunki mycia wpływają nie tylko na czystość fizyczną, ale również na zmniejszenie liczby mikroorganizmów już w trakcie samego procesu mycia. Odłączenie komórki bakteryjnej od mytej powierzchni, następuje wówczas, gdy hydrauliczne naprężenia ścinające są większe od sił adhezji odpowiedzialnych za przyleganie bakterii. Aby lepiej zrozumieć proces mycia płytowych wymienników ciepła mytych w systemie CIP powyższy problem należy rozpatrzyć w aspekcie warunków przepływu, jakie występują w tych aparatach. Zróżnicowana geometria płyt jest elementem decydującym o charakterze przepływu, co wpływa na stopień ich mycia, a w przestrzeniach między płytami występują obszary o obniżonej prędkości przepływu a nawet przestoju. Praca obejmuje analizę rozkładu prędkości przepływu cieczy w płytowym wymienniku ciepła. Analizę przeprowadzono w oparciu o obliczenia numeryczne metodą objętości skończonych (FVM), w środowisku ANSYS CFX. Przedstawiono pola prędkości przepływu oraz ciśnienia w poszczególnych obszarach przestrzeni międzypłytowej. Uzyskane wyniki stanowią część badań w ocenie zróżnicowanego stopnia mycia w przepływie płytowych wymienników ciepła. Badania wykazały, że przestrzeni między płytami oraz w poszczególnych sekcjach wymiennika występują niejednorodne warunki przepływu, które mogą wpływać na skuteczność mycia w przepływie. Praca naukowa finansowana ze środków na naukę w latach 2010 – 2011, jako projekt badawczy Nr N N313 13683 110 XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA Prof. dr hab. Stanisław Pietruszewski, Mgr inż. Konrad Kania, Mgr inż. Tomasz Stankiewicz, Dr Krzysztof Kornarzyński, Dr inż. Przemysław S. Szecówka Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie, Katedra Fizyki, Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin w Krakowie ZASTOSOWANIE POLA MAGNETYCZNEGO JAKO EKOLOGICZNEJ METODY POPRAWY JAKOŚCI UPRAW Od szeregu lat w Katedrze Fizyki Uniwersytetu Przyrodniczego w Lublinie prowadzi się badania w celu określenia wpływu pola magnetycznego na otrzymanie wysokiej jakości materiału siewnego roślin uprawnych. Pole magnetyczne można wykorzystać do przedsiewnej stymulacji materiału siewnego lub otrzymania wody uzdatnianej magnetycznie. W tym ostatnim przypadku woda taka posiada inne właściwości fizykochemiczne niż zwykła woda. W przypadku przedsiewnej stymulacji nasion ważną rzeczą było określenie fizycznej wielkości, która mogła służyć do określenia wpływu pola magnetycznego na proces kiełkowania i późniejsze plony. Wielkością taką była magnetyczna dawka ekspozycyjna, czyli iloczyn gęstości pola magnetycznego i czasu ekspozycji. Prezentowane wyniki dotyczyły wpływu magnetycznej dawki ekspozycyjnej na kiełkowanie (kinetykę kiełkowania) pięciu odmian pszenicy jarej: Banti, Hewilla, Łagwa, Parabola i Żura. Każdą z odmian poddano oddziaływaniu dwóch dawek ekspozycyjnych o wartościach D1 = 21,50 kJm-3s (30mT, 30s) oraz D2 = 7,16 kJm-3s (30mT, 10s). Dla dawki D1 wszystkie odmiany kiełkowały lepiej niż próby kontrolne. Dla dawki D2 lepsze kiełkowanie było jedynie dla odmian Banti i Łagwa. Ze wszystkich odmian najszybciej kiełkowały nasiona pszenicy Banti dla obu zastosowanych magnetycznych dawek ekspozycyjnych. Kolejny eksperyment dotyczył odpowiedzi na pytanie, czy wpływ pola magnetycznego na kiełkowanie i późniejsze plony zależy od wartości magnetycznej dawki ekspozycyjnej otrzymanej różnymi sposobami. Magnetyczne dawki ekspozycyjne otrzymano dwoma sposobami. Dawkę D13 uzyskano przez trzy kolejne dni stosując zmienne pole magnetyczne o indukcji magnetycznej 30mT i czasie ekspozycji 6 sekund. Identyczna dawka D11 została otrzymana przy 45mT i czasie ekspozycji 8 sekund. Dawkę D23 uzyskano stosując pole 30mT i czasie ekspozycji 8 sekund przez trzy kolejne dni, zaś dawkę D13 jednorazowo przy indukcji magnetycznej 60mT i czasie ekspozycji 8 sekund. Przeprowadzone badania kinetyki kiełkowania, a następnie dokonano weryfikacji w oparciu o badania polowe. Kinetykę kiełkowania rejestrowano w trzech powtórzeniach łącznie z próbami kontrolnymi dla każdej odmiany w ilości 100 nasion dla próby. Rejestracji w obu eksperymentach dokonano za pomocą elektronicznego kiełkownika (Kania i inni 2007, Patent PL 378397) co 1h. W trakcie pomiarów była stała temperatura 20C. Wyniki kinetyki kiełkowania wykazały, że wpływ pola magnetycznego na nasiona zależy od wartości magnetycznej dawki ekspozycyjnej niezależnie od sposobu jej otrzymanie. Wyniki badań laboratoryjnych zostały następnie zweryfikowane badaniami polowymi. Z uzyskanych zbiorów polowych dokonano pomiarów długości kłosów, liczby kłosów z 1m2, plonów z 1m2 oraz wysokości źdźbeł. Wysokość źdźbeł zmierzono w 5 miejscach na każdym poletku doświadczalnym przed zbiorem. Otrzymane wyniki poddano analizie statystycznej w celu określenia istotności różnic. We XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA 111 wszystkich przypadkach uzyskano wzrost plonów i tak: dla dawki D11 o 21,4 ± 10,4% dla dawki D13 o 28,9 ± 10,4% dla dawki D21 o 39,2 ± 10,4% oraz dla dawki D23 o 50,0 ± 10,4 %. We wszystkich przypadkach przedsiewna stymulacja magnetyczna powodowała wyższą wysokość roślin: dla dawki D11 o 17,1 ± 5,2% dla dawki D13 o 21,4 ± 5,2% dla dawki D21 o 22,8 ± 5,2% oraz dla dawki D23 o 18,6 ± 5,2%. Wodę uzdatnianą magnetycznie otrzymano poprzez jedno-, trzy-, i dziesięciokrotny przepływ w polu magnetycznym. Zastosowano dla wszystkich przepływów pięć różnych pól magnetycznych: B = 75mT, 100mT, 300mT, 600mT oraz 900mT. Dla każdej indukcji magnetycznej i krotności przepływu oraz dla wody niemagnesowanej pomiary współczynnika napięcia powierzchniowego powtórzono dwudziestokrotnie. Materiałem nasiennym były: nasiona pomidora, ogórka i łubinu wąskolistnego. Próby wazonowe dla nasion ogórka wykazały, że kinetyka kiełkowania dla 300mT najlepsza jest, kiedy woda jest uzdatniana magnetycznie jednokrotnie i dziesięciokrotnie. Dla tego samego przypadku wzrost całkowitej masy kiełków wynosił odpowiedni 4,9% i 11,6%. Interesujące są również wyniki dotyczące wpływu wody uzdatnianej magnetycznie na siewki łubinu wąskolistnego. Podsumowując można stwierdzić, że pole magnetyczne może być stosowane w celu uzyskania wyższych i jakościowo lepszych plonów. Jest to również metoda ekologiczna, która nie powoduje zanieczyszczeń środowiska rolniczego. 112 XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA Mgr inż. Elżbieta Piotrowska1, Prof. dr hab. inż. Włodzimierz Dolata1, Dr inż. Mirosława Krzywdzińska-Bartkowiak1, Dr inż. Michał Piątek1, Dr inż. Aleksander Walkowski2 1 Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, Instytut Technologii Mięsa, Instytut Biotechnologii Przemysłu Rolno Spożywczego Oddział Koncentratów Spożywczych i Produktów Skrobiowych w Poznaniu 2 JAKOŚĆ FARSZÓW I WĘDLIN KUTROWANYCH WYPRODUKOWANYCH Z UDZIAŁEM SKROBI ZIEMNIACZANYCH MODYFIKOWANYCH FIZYCZNIE Celem pracy była ocena jakości farszów i wędlin kutrowanych, w których część tłuszczu zastąpiono skrobią ziemniaczaną modyfikowaną fizycznie. W wędlinach doświadczalnych wyprodukowanych w skali półtechnicznej 15% tłuszczu wymieniano trzema rodzajami skrobi ziemniaczanej modyfikowanymi fizycznie, uwodnionymi w stosunku 1:4. Skrobie stosowane w tym doświadczeniu wyprodukowano w Oddziale Koncentratów Spożywczych i Produktów Skrobiowych w Poznaniu. Modyfikacje polegały na: wariant A – skrobia prażona w temperaturze 130C, wariant B – skrobia aglomerowana syropem skrobiowym, wariant C – skrobia alkalizowana do pH = 8,5. W farszu oznaczano wodę wolną metodą bibułową, ilość wycieku cieplnego i lepkość pozorną. W wędlinach oznaczono podstawowy skład chemiczny: zawartość wody, białka, i tłuszczu. Z próbek wędlin wykonano preparaty histologiczne w celu oceny kompletności skleikowania preparatów skrobiowych. Badając teksturę produktów, zastosowano test TPA i test na cięcie, określając: siłę pierwszego ściskania twardość I, siłę drugiego ściskania -twardość II, elastyczność, spoistość oraz siłę i pracę cięcia. W badaniach konsumenckich udział wzięło 60 osób. Oceniali oni barwę, konsystencję, smak i ogólną pożądalność wędlin. Uzyskane wyniki poddano obliczeniom statystycznym stosując analizę wariancji jednoczynnikową (ANOVA) na poziomie istotności p0,05. W przypadku występowania różnic wykonano test wielokrotnych porównań Tukeya. Zastąpienie 15% tłuszczu skrobią ziemniaczaną modyfikowaną fizycznie wpłynęło w istotny sposób na polepszenie ocenianych parametrów charakteryzujących jakość wędlin mierzoną instrumentalnie i ocenianą sensorycznie. Zastosowanie skrobi ziemniaczanych zmniejszyło intensywność smaku tłuszczowego, polepszyło natężenie i jednolitość barwy na przekroju, nie pogarszając pozostałych deskryptorów jakościowych wędlin. Stopień pożądalności konsumenckiej wędlin drobno rozdrobnionych z wymianą tłuszczu na skrobie ziemniaczane zwiększył się w porównaniu z wędliną kontrolną. Najwyższe noty ogólnej pożądalności otrzymała wędlina z udziałem skrobi ziemniaczanej prażonej. Wymiana tłuszczu skrobią ziemniaczaną modyfikowaną fizycznie wpłynęła statystycznie istotnie na polepszenie tekstury wędlin, ocenianej instrumentalnie. XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA 113 Mgr inż. Agnieszka Plawgo1, Dr inż. Adam Kopeć2, Dr Ewa Czerwińska3 Politechnika Koszalińska, Wydział Mechaniczny, 1Katedra Biochemii i Biotechnologii, 2 Katedra Procesów i Urządzeń Przemysłu Spożywczego, 3Katedra Biologicznych Podstaw Rolnictwa CZYSTOŚĆ MIKROBIOLOGICZNA ŚLIWEK UTRWALONYCH METODĄ DEHYDROFREEZING ROZMRAŻANYCH W KOMORZE PRÓŻNIOWO-PAROWEJ W pracy zbadano czystość mikrobiologiczną śliwek odmiany węgierka zwykła, odwodnionych osmotycznie w roztworach sacharozy i przechowywanych w formie zamrożonej przez 6 miesięcy. W równych odstępach czasu (co miesiąc) oznaczano ogólną liczbę bakterii mezofilnych, psychrofilnych oraz grzybów w owocach rozmrażanych metodą próżniowoparową. W dostępnej literaturze zaznacza się, że jakość mikrobiologiczna mrożonek i przeżywalność drobnoustrojów zależą od bardzo dużej liczby czynników, a mechanizm ich oddziaływania nie zawsze jest do końca poznany. Dlatego wyniki otrzymywane przez badaczy są zróżnicowane, a niekiedy sprzeczne. Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono zmniejszanie się liczby bakterii mezofilnych i psychrofilnych w badanych próbach owoców wraz z wydłużaniem czasu zamrażalniczego przechowywania. Najmniejszą liczbę drobnoustrojów zawierały śliwki odwadniane w 65% roztworze sacharozy przez 1,5 i 3,0 godziny. Najwięcej tych bakterii po półrocznym przechowywaniu odnotowano w próbach owoców nie poddanych wstępnej obróbce osmotycznej. Zauważono również, że w owocach poddanych łagodnej obróbce osmotycznej (niskie stężenia) liczba drobnoustrojów była zbliżona do obserwowanej w śliwkach zamrożonych konwencjonalnie. Ogólna liczba grzybów pleśniowych i drożdży w badanym materiale podczas zamrażalniczego przechowywania uległa redukcji. Pod koniec okresu zamrażalniczego przechowywania nie zaobserwowano grzybów w owocach, w których wstępnie usunięto wodę podczas odwadniania w roztworach osmotycznych o stężeniach od 55 do 65%, bez względu na czas obróbki. Wśród mikroorganizmów, które zanieczyszczają surowce i produkty przeznaczone do zamrażania są psychrofile i psychotrofy, które preferują warunki obniżonej temperatury. Są to zarówno drobnoustroje chorobotwórcze odpowiadające za jakość zdrowotną żywności, jak i saprofityczne, rozkładające podstawowe składniki żywności – Zgodnie z Rozporządzeniem 178/2002 Parlamentu Europejskiego i Rady, obie te cechy stanowią o ostatecznym bezpieczeństwie żywności i są przedmiotem analizy ryzyka. Przeprowadzone badania jakościowe mikroflory śliwek wykazały obecność przede wszystkim bakterii z rodzaju Bacillus. W niemal wszystkich przypadkach stanowiły one około 75% ogólnej liczby bakterii. Wśród zidentyfikowanych pleśni dominowały rodzaje Alternaria, Penicillium, Aspergillus, Rhizopus, Mucor oraz Fusarium i Cladosporium. Słowa kluczowe: rozmrażanie próżniowo-parowe, śliwki, odwadnianie osmotyczne, czystość mikrobiologiczna. 114 XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA Mgr inż. Wojciech Poćwiardowski1, Prof. dr hab. inż. Piotr Wodziński2, Mgr inż. Joanna Kaniewska1 1 Uniwersytet Technologiczno – Przyrodniczy w Bydgoszczy, Wydział Technologii i Inżynierii Chemicznej, Katedra Technologii i Aparatury Przemysłu Chemicznego i Spożywczego 2 Politechnika Łódzka, Katedra Aparatury Procesowej BADANIA PRZESIEWACZA ZATACZAJĄCEGO – ŚRUBOWEGO Niniejsza praca dotyczy przesiewaczy zataczających - śrubowych. Są to maszyny złożone z okrągłych kasetonów sitowych, które ułożone jeden nad drugim, stanowią rzeszoto maszyny. Sita w przesiewaczach zataczających wykonują precesyjny ruch „pijanej beczki”. Jest to ruch złożony, przestrzenny i dlatego maszyny te są szczególnie przeznaczone do przesiewania materiałów drobno i bardzo drobno uziarnionych. Autorzy niniejszego opracowania zajmują się przesiewaczami tego typu, które są napędzane dwoma symetrycznymi, zsynchronizowanymi motowibratorami rotacyjnymi. Napęd ten jest stosunkowo prosty i pozwala na osiągnięcie dobrych właściwości procesowych maszyny przesiewającej. Badania tego przesiewacza wykonywano z użyciem kruszywa wapiennego. Celem pracy było zaprezentowanie studium konstrukcyjnego przesiewaczy zataczających jak i wyników badań procesowych tych maszyn dla badanego materiału modelowego – kruszywa wapiennego. Na podstawie analizy sitowej otrzymanych frakcji, pomimo dobrej wydajności przesiewu, rozdzielony materiał w przesiewaczu z motowibratorami ustawionymi pod kątem 20º zawiera znaczące ilości pozostałych frakcji. Świadczy to o niskiej sprawności przesiewania przy tych ustawieniach przesiewacza zataczającego. Natomiast przesiew przy kątach innych niż 20º w wyniku analizy sitowej wskazuje na wysoką skuteczność rozdzielania, ponieważ otrzymane frakcje zawierają niewielkie (>2,5%) ilość innych frakcji. Analiza sitowa otrzymanych frakcji pozwala na ocenę skuteczności rozdzielenia materiału. Przesiewacz zataczający z motowibratorami ustawionymi pod kątem 45º daje materiał dobrze rozdzielony. Udział innych niż główna frakcji jest bardzo mały, a najmniejszy gdy nadawa dozowana była z wydajnością Q=17,78kg/h. Optymalnymi parametrami pracy przesiewacza jest kąt nachylenia motowibratorów wynoszący 45º przy wydajności dozowania wynoszącej 17,78kg/h i przy zastosowaniu dozownika z dyszą o średnicy d=7,25mm. XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA 115 Dr n. wet. inż. Magdalena Polak-Śliwińska1, Dr inż. Mariusz Sławomir Kubiak2 1 Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie, Katedra Towaroznawstwa i Badań Żywności 2 Politechnika Koszalińska, Katedra Procesów i Urządzeń Przemysłu Spożywczego OCENA STANU BEZPIECZEŃSTWA PIW REGIONALNYCH POD WZGLĘDEM OBECNOŚCI OCHRATOKSYNY A Zagadnienia związane z oceną stanu bezpieczeństwa żywności stały się istotnymi kierunkami badań realizowanych w krajach Unii Europejskiej. Stale rosnąca rola zapewniania bezpieczeństwa żywności w ochronie konsumenta skłania do podejmowania badań nad problematyką występowania mikotoksyn w wybranych grupach produktów spożywczych wytworzonych różnymi metodami produkcji. Ochratoksyna A wraz z pochodnymi związkami jest produkowana przez grzyb toksynotwórczy Penicillium verrucosum i kilka innych gatunków z rodzaju Aspergillus (dominuje w klimacie ciepłym). Mikroorganizmy te są powszechne w środowisku, stąd istnieje duże prawdopodobieństwo kontaminacji ich metabolitami produktów żywnościowych i pasz dla zwierząt. OTA jest toksyną o największym zasięgu występowania, którą wykryto w różnych produktach rolnych, tj. kukurydza, żyto, mąka, pszenica, kawa, ryż, owies, jęczmień, groch, fasola, w winie, soku winogronowym i suszonych winogronach, jak również w piwie. Konsekwencją oddziaływania OTA na organizm człowieka może być uszkodzenie nerek, wątroby, nowotwory nabłonka dróg moczowych. OTA wykazuje również działanie immunosupresyjne i genotoksyczne. Przeprowadzone badania miały na celu wskazanie ewentualnego zagrożenia ochratoksyną A, jakie mogłoby wynikać z użytego surowca do produkcji piwa, dostarczając informacji o bezpieczeństwie tych produktów potencjalnym konsumentom. Oznaczenie ochratoksyny A wykonano metodą chromatografii cieczowej HPLC na chromatografie cieczowym Agilent Technologies seria 1200 firmy Perlan Technologies Polska wg metodyki firmy Romer Labs. Bezpieczeństwo piw regionalnych (n=18) dostępnych w sieciach sprzedaży w roku 2010 oceniano pod względem występowania ochratoksyny A. Wszystkie przebadane produkty piwne były zanieczyszczone tą mikotoksyną, aczkolwiek w stopniu niezagrażającym zdrowiu konsumenta. Spośród 18. przebadanych piw regionalnych najwyższe stężenie OTA oznaczono w piwie ciemnym o smaku czekoladowym, pasteryzowanym (alk. 5,8% obj.), które wyniosło 0,210 µg L-1. Najniższym poziomem tej substancji charakteryzowało się piwo jasne, pasteryzowane, niefiltrowane (alk. 5,6 % obj.)– 0,005 µg L-1. Praca stanowi fragment wykonanych badań finansowanych przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego w latach 2009-2011 w ramach projektu badawczego własnego nr N N312 439837 116 XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA Dr n. wet. inż. Magdalena Polak-Śliwińska1, Dr inż. Mariusz Sławomir Kubiak2 1 Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie, Katedra Towaroznawstwa i Badań Żywności 2 Politechnika Koszalińska, Katedra Procesów i Urządzeń Przemysłu Spożywczego PATULINA W SOKACH OWOCOWYCH WYTWARZANYCH W KONWENCJONALNYM SYSTEMIE PRODUKCJI Mikotoksyny są grupą substancji chemicznych, które mogą zanieczyszczać żywność wytwarzaną różnymi metodami produkcji, gdyż w dużej mierze zależy to od warunków panujących na polu podczas zbiorów surowca do produkcji, jak również przechowywania płodów rolnych. Patulina powoduje m.in. zapalenia, owrzodzenia i krwawienia, choroby układu pokarmowego, uszkodzenia jelit, w tym zwyrodnienie komórek nabłonkowych, wykazuje działanie rakotwórcze, teratogenne, genotoksyczne, immunotoksyczne oraz neurotoksyczne. Stąd wynika konieczność stałego kontrolowania poziomu mikotoksyn w żywności i paszach dla zwierząt. Konwencjonalny system gospodarowania w rolnictwie zorientowany jest na osiąganie wysokiej produktywności oraz dążenia do poprawy wyników produkcyjnych i ekonomicznych. W konsekwencji czego jakość surowca i produktu jest marginesowana. Celem badań było określenie stopnia zanieczyszczenia soków owocowych jedną z najczęściej wykrywanych mikotoksyn – patuliną. Przedmiotem badań były soki konwencjonalne dostępne w sieciach handlowych, spośród których do badań wybrano 15. soków owocowo – warzywnych: mętnych (n=6) i klarownych (n=9) różnych producentów. Oznaczanie zawartości patuliny w badanych sokach na bazie jabłek przeprowadzono metodą wysokosprawnej chromatografii cieczowej z oczyszczaniem do fazy stałej według modyfikacji metod zaproponowanych przez Rój i Przybyłowskiego (2007) oraz Gökmen i Açar (1996). Rozdział chromatograficzny analizowanych próbek przeprowadzono techniką wysokosprawnej chromatografii cieczowej w układzie faz odwróconych (HPLC-RP) na aparacie LC-10 A firmy Shimadzu. Do rozdziału chromatograficznego zastosowano w doświadczeniu kolumnę chromatograficzną - Phenomenex® Synergy 4u Hydro–RP 80A, 250 x 4,6 mm z prekolumną Phenomenex® Security Guard Cartiges AQ C18 4 x 3,0 mm. Wszystkie analizowane produkty były zanieczyszczone patuliną na poziomie nieprzekraczającym najwyższego dopuszczalnego poziomu (NDP), który reguluje Rozporządzenie Komisji (WE) Nr 1881/2006. W badanych sokach najwyższy poziom patuliny oznaczono w soku jabłkowym, klarownym – 12,499 µg L-1 oraz w soku jabłkowomarchwiowo-morelowym, mętnym – 12,144 µg L-1. Najniższe poziomy tej mikotoksyny wykryto w soku jabłko - liczi – limetka, klarownym i był to poziom 3,462 µg L-1 oraz w soku brzoskwinia-jabłko-marchew – 0,801 µg L-1. Praca stanowi fragment wykonanych badań finansowanych przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego w latach 2009-2011 w ramach projektu badawczego własnego nr N N312 439837 XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA 117 Dr inż. Andrzej Półtorak, Dr inż. Jarosław Wyrwiesz, Dr inż. Magdalena Zalewska, Dr inż. Robert Zaremba, Mgr inż. Joanna Kaźmierczak, Mgr inż. Monika Marcinkowska, Dr hab. Agnieszka Wierzbicka – prof. SGGW SGGW w Warszawie ZASTOSOWANIE KOMPUTEROWEJ ANALIZY OBRAZU DO OCENY ILOŚCI TŁUSZCZU ŚRÓDMIĘŚNIOWEGO W MIĘSIE WIEPRZOWYM W pracy przestawiono metodę komputerowej analizy obrazu (KOA), która daje wyniki pomiarów w sposób szybki i dokładny z jednoczesnym zachowaniem obiektywności i powtarzalności. Metodę tą można stosować przy ocenie jakości mięsa: wołowego, wieprzowego, baraniny, mięsa drobiowego oraz przyżyciowej wartości rzeźnej bydła. W doniesieniu przeprowadzono analizę możliwości wykorzystania komputerowej analizy obrazu (KOA) do szacowania zawartości tkanki tłuszczowej i łącznej jako wyróżników jakości mięsa. Zakres pracy obejmował charakterystykę KOA, metod przetwarzania obrazu, systemy oceny barwy, czynniki wpływające na jakość pozyskiwanych obrazów, przetworzenie i określenie procentowego udziału „pól białych” metodą KOA oraz wyznaczenie zawartości tkanki tłuszczowej i łącznej metodą spektroskopii w zakresie bliskiej podczerwieni (NIR). Statystycznie istotne współczynniki korelacji uzyskano pomiędzy procentowym udziałem pól białych otrzymanych metodą KOA a zawartością tłuszczu uzyskaną metodą NIR w próbkach karkówki. Na podstawie wyników przeprowadzonych badań wykazano, że zaproponowany sposób przetwarzania obrazów znalazł zastosowanie w przypadku próbek karkówki, gdyż współczynniki korelacji pomiędzy wynikami uzyskanymi metodą KOA, a wynikami otrzymanymi metodą NIR (zawartość tkanki tłuszczowej oraz sumaryczna zawartość tkanek: łącznej i tłuszczowej) dla tych prób były wysokie. W przypadku schabu charakteryzującego się niewielką zawartością tłuszczu śródmięśniowego wspomniana metodyka nie może zostać użyta, gdyż uzyskane współczynniki korelacji dla tych prób nie były istotne statystycznie, co oznacza, że nie wykazano zależności pomiędzy procentowym udziałem pól białych a zawartością analizowanych tkanek. Słowa kluczowe: KOA, NIR, tkanka tłuszczowa, tkanka łączna, procentowy udział pól białych 118 XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA Dr inż. Andrzej Półtorak, Dr inż. Jarosław Wyrwiesz, Dr inż. Magdalena Zalewska, Dr inż. Robert Zaremba, Mgr inż. Katarzyna Żontała, Mgr inż. Urszula Ulanicka, Dr hab. inż. Agnieszka Wierzbicka – prof. SGGW SGGW w Warszawie, Zakład Techniki w Żywieniu ANALIZA MOŻLIWOŚCI ZASTOSOWANIA RÓŻNICOWEJ KALORYMETRII SKANINGOWEJ W BADANIU WYBRANYCH WŁAŚCIWOŚCI FIZYCZNYCH MIĘSA WOŁOWEGO Dostarczanie i odbieranie energii cieplnej do produktów spożywczych wpływa na zmianę właściwości sensorycznych żywności (pieczenie, smażenie, gotowanie), jak również na przedłużenie trwałości (chłodzenie, mrożenie, pasteryzacja, sterylizacja). Dostarczanie i odbieranie energii cieplnej w czasie obróbki i przechowywania żywności wpływa na wystąpienie zmian w jej właściwościach fizycznych i chemicznych. Pod wpływem temperatury zachodzą bowiem reakcje chemiczne, takie jak hydroliza, utlenianie czy redukcja i zmiany fizyczne, takie jak parowanie, topnienie, krystalizacja, agregacja czy żelowanie. Zmiany właściwości fizycznych i chemicznych wywierają znaczący wpływ na ogólne właściwości produktu finalnego, np. na smak, zapach, wygląd, teksturę czy trwałość. W celu zaprojektowania prawidłowego procesu obróbki cieplnej jak i jego kontroli konieczna jest znajomość właściwości cieplnych produktów i półproduktów spożywczych. W artykule przedstawiono możliwości wykorzystania różnicowej kalorymetrii skaningowej w badaniu właściwości cieplnych mięsa wołowego. Scharakteryzowano istniejące metody analizy termicznej i termograwimetrycznej. Przedstawiono sposoby analizy i interpretacji danych oraz wyznaczania pojemności cieplnej i ciepła właściwego za pomocą różnicowej kalorymetrii skaningowej w mięsie wołowym. Słowa kluczowe: żywność, mięso wołowe, właściwości cieplne XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA 119 Dr inż. Andrzej Półtorak1, Dr inż. Jarosław Wyrwiesz1, Dr inż. Magdalena Zalewska1, Mgr inż. Urszula Ulanicka1, Mgr inż. Katarzyna Żontała1, Mgr inż. Adrian Stelmasiak1, Mgr inż. Małgorzata Moczkowska2, Dr hab. inż. Agnieszka Wierzbicka – prof. SGGW1 SGGW w Warszawie, 1Zakład Techniki w Żywieniu, 2Katedra Żywności Funkcjonalnej i Towaroznawstwa ANALIZA MOŻLIWOŚCI ZASTOSOWANIA SPEKTROMETRII BLISKIEJ PODCZERWIENI NIR W OCENIE JAKOŚCI WYBRANYCH PRODUKTÓW SPOŻYWCZYCH Praca przedstawia ocenę możliwości zastosowania spektrometrii bliskiej podczerwieni (NIR – near infrared) do określania zależności pomiędzy składem podstawowym (zawartość wody, białka, tłuszczu, popiołu) a wybranymi parametrami tekstury i wyróżnikami jakości sensorycznej serów podpuszczkowych zróżnicowanych pod względem zawartości tłuszczu. Metoda wyznaczania składu za pomocą spektrometrii w bliskiej podczerwieni polega na interpretacji widm oscylacyjno-rotacyjnych substancji, mających zdolność emisyjną (transmitancji), absorpcyjną (absorbancji), bądź odbijającą (reflaktancji) promieniowania podczerwonego. Bliska podczerwień jest promieniowaniem o długości fali 0,8≤λ≤2,5μm), czyli dotyczy zakresu liczby falowej od 12500 do 4000 cm-1. Pomiary właściwości teksturalnych zostały przeprowadzone z wykorzystaniem uniwersalnej maszyny testującej Instron 5965. Wykonano test podwójnego ściskania (TPA – Texture Profile Analysis) wyznaczając takie parametry jak: twardość I [N], twardość II [N], adhezyjność [J/cm2], spoistość [-] dokonując kompresji o 50% i 80% pierwotnej wysokości próbki z 3 sekundową relaksacją pomiędzy cyklami ściskania. Zastosowano prędkość przesuwu głowicy o maksymalnej obciążalności 500N – 250mm/min. Wyróżniki jakości sensorycznej oceniono metodą skalowania z zastosowaniem niestrukturyzowanej skali w teście semikonsumenckim. Składowe barwy sera badano fotokolorymetrycznie z zastosowaniem chromametru Minolta CR-400. Badania wykazały, że zawartość tłuszczu w serze podpuszczkowym silnie koreluje z jego adhezyjnością, spoistością ocenianą metodą instrumentalną oraz w teście semi-konsumenckim, natomiast wilgotność i zawartość soli w serach koreluje w stopniu umiarkowanym z jego twardością. Spektrometria w bliskiej podczerwieni NIR stanowi dobre i nieskomplikowane narzędzie analityczne do szybkiej oceny właściwości fizykochemicznych produktów spożywczych. Słowa kluczowe: NIR, skład podstawowy, tekstura, barwa, sery podpuszczkowe 120 XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA Dr inż. Andrzej Półtorak, Dr inż. Robert Zaremba, Dr inż. Jarosław Wyrwiesz, Dr inż. Magdalena Zalewska, Mgr inż. Joanna Kaźmierczak, Mgr inż. Monika Marcinkowska, Dr hab. inż. Agnieszka Wierzbicka – prof. SGGW SGGW w Warszawie, Zakład Techniki w Żywieniu ZASTOSOWANIE TERMOGRAFII W PODCZERWIENI DO ESTYMACJI ZMIENNOŚCI ROZKŁADU TEMPERATURY POWIERZCHNI GRILLOWANYCH STEKÓW WOŁOWYCH Obecnie stosowanych jest wiele metod pozwalających na określenie temperatury wewnątrz i na powierzchni zarówno produkt obrabianego jak i samej powierzchni grzewczej urządzenia. Powszechnie używane są termopary, pozwalające w szybki i prosty sposób zarejestrować temperaturę, jednakże zastosowanie termopar wymaga ingerencji w badaną próbkę. Nową metodą, jest pomiar emisyjności powierzchni przy wykorzystaniu kamer termowizyjnych. Pozwalają one na bezkontaktowy i nieinwazyjny pomiar temperatury oraz wizualizację, a ponadto analizę termograficzną w trybie „on-line”. W artykule przedstawiono badania rozkładu temperatury, rejestrowane za pomocą kamery termowizyjnej. Rejestrowano rozkład temperatur, zarówno na powierzchni grzewczej grilla jak i powierzchni grillowanego produktu. Badania przeprowadzono na stekach z wybranych elementów kulinarnych mięsa wołowego, poddanych grillowaniu z wykorzystaniem czterech rodzajów grilla: płytowym, ryflowanym, rusztowym oraz rusztowym na lawie. W trakcie badań określono również efektywność procesu, jak również wyznaczono wielkość skurczu termicznego z wykorzystaniem komputerowej analizy obrazu (KAO). Na podstawie pomiaru emisyjności badanych powierzchni stwierdzono nierównomierny rozkład temperatury rusztów badanych grilli. Wykazano ujemną korelacją pomiędzy czasem obróbki a wielkością skurczu termicznego w przypadku badanych elementów kulinarnych. Na podstawie analizy wyników stwierdzono iż efektywność procesowa oraz wielkość skurczu zależą od rodzaju zastosowanego grilla. Słowa kluczowe: wołowina, termografia, rozkład temperatur, grillowanie XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA 121 Mgr inż. Anna Raczek, Mgr inż. Jolanta Górecka-Orzechowska Politechnika Koszalińska, Katedra Automatyki ANALIZA FUNKCJONALNO-PARAMETRYCZNA URZĄDZEŃ DO PAKOWANIA PRODUKTÓW SPOŻYWCZYCH W MODYFIKOWANEJ ATMOSFERZE Celem pracy jest analiza funkcjonalno-parametryczna oferowanych na rynku urządzeń do pakowania produktów spożywczych w modyfikowanej atmosferze. Technologię zmodyfikowanej atmosfery (Modified Atmosphere Packing – MAP) stosuje się przy hermetycznym pakowaniu produktów spożywczych w folię. Do modyfikacji atmosfery najczęściej używa się dwutlenku węgla, azotu i tlenu stosowanych w różnych kombinacjach. Tlen hamuje wzrost drobnoustrojów beztlenowych, dwutlenek węgla hamuje wzrost drobnoustrojów tlenowych, a azot ze względu na najmniejszą przepuszczalność przez pory opakowania uszczelnia je. Metoda ta przedłuża okres przydatności do spożycia produktów bez zmieniania ich naturalnych właściwości. Dla zrealizowania technologii pakowania w systemie MAP najbardziej istotnymi są właściwe urządzenia. Odpowiedniej jakości maszyny pakujące są najdroższym elementem procesu pakowania w MAP i jako dobro inwestycyjne zostają w przedsiębiorstwie na dłużej. Dlatego wybór maszyny, odpowiedniej dla specyfiki przewidywanej produkcji, należy traktować ze szczególną uwagą. W pracy dokonano analizy oferowanych na rynku urządzeń do pakowania w technologii MAP uwzględniając ich funkcje i parametry. Uwzględniono m.in. podział tych urządzeń ze względu na technikę wymiany powietrza na mieszaninę gazową, rodzaj pojemników do jakich pakowane są produkty spożywcze, ilość wykonywanych opakowań na minutę i rodzaje połączeń brzegowych. Dokonana analiza może stanowić pierwsze źródło informacji dla jednostek zainteresowanych wdrożeniem technologii pakowania w modyfikowanej atmosferze. Pozwala wstępnie określić, jakiego typu urządzenie, z szerokiej gamy oferowanych na rynku, będzie najbardziej odpowiednie dla przedsiębiorcy. 122 XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA Dr inż. Wojciech Ratajczak Politechnika Poznańska, Wydział Maszyn Roboczych i Transportu, Zakład Maszyn Spożywczych i Transportu Żywności REOLOGICZNE UWARUNKOWANIA PARAMETRÓW ROBOCZYCH MASZYN PRZEMYSŁU SPOŻYWCZEGO Prace nad poszukiwaniem nowych i ulepszaniem istniejących produktów stanowią siłę napędową rozwoju, a jednocześnie zadania dla jednostek opracowujących nowe technologie, a także wytwórców maszyn i urządzeń do ich realizacji. W niniejszym opracowaniu rozważane są związki pomiędzy właściwościami produktów spożywczych, a parametrami roboczymi maszyn do ich obróbki. Punktem wyjścia do tych rozważań jest założenie, że maszyny i urządzenia do przetwarzania żywności muszą spełniać kryteria: - dopuszczalnych zmian struktury produktu wg ściśle określonych założeń lub jej zachowania w stanie niezmienionym, - minimalizacji energochłonności, - nadanie produktowi struktury ułatwiającej dalsze jego przetwarzanie. Efekty te można osiągnąć m.in. przez dobór parametrów geometryczno-dynamicznych zespołów roboczych maszyn, dopasowując je do właściwości fizykomechanicznych, a w szczególności reologicznych obrabianych produktów. Dla zbadania i poprawnego opisu charakterystyki reologicznej produktów nieodzowne jest poznanie mechanizmów zjawisk zachodzących w produkcie, wynikających z jego budowy i struktury. Wiąże się to z potrzebą posiadania informacji o: - stanie początkowym surowca, - stanie końcowym gotowego produktu, - przebiegu zmian i mechanizmach przemian, - czynnikach, którymi oddziałujemy na produkt. Przeprowadzone własne badania eksperymentalne i analiza literatury potwierdzają tezę, że modele reologiczne, zastosowane: - jako kryteria porównawcze zmian cech reologicznych produktów spożywczych pod wpływem wymuszeń technologicznych, - jako kryterium do wyznaczenia granicznych wartości wymuszeń, po przekroczeniu których produkty zmieniałyby parametry reologiczne, a tym samym właściwości użytkowe, - do doboru operacji jednostkowych i ich parametrów dla nadania pożądanych cech użytkowych produktów spożywczych, - do doboru parametrów geometryczno-dynamicznych maszyn realizujących powyższe operacje jednostkowe, mogą spełnić ważne funkcje metodologiczne i poznawcze. W prezentowanym opracowaniu, przedstawiono modele reologiczne gęstych mas spożywczych uzyskane z własnych badań eksperymentalnych, zmiany tych modeli wskutek monitorowanych oddziaływań mechanicznych na przykładach wybranych produktów spożywczych. XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA 123 Dr inż. Wojciech Ratajczak Politechnika Poznańska, Wydział Maszyn Roboczych i Transportu, Zakład Maszyn Spożywczych i Transportu Żywności CHARAKTERYSTYKI ENERGETYCZNE POMP WYPOROWYCH TRANSPORTUJĄCYCH CIECZE SPOŻYWCZE W technologiach przemysłu spożywczego znaczący udział mają surowce, półprodukty i produkty w stanie płynnym. Znaczne masy tych produktów są transportowane w rurociągach z wykorzystaniem pomp. Podczas pompowania pompa otrzymuje energię mechaniczną od zespołu napędowego i przenosi ją na ciecz za pomocą elementu roboczego. Sposób przekazywania energii do cieczy zależy od budowy oraz zasady działania pompy. W przypadkach transportu gęstych cieczy oraz mas, często spotykanych w przemyśle spożywczym, wykorzystuje się pompy wyporowe, które odróżnia od pomp wirowych m.in. to, że nie jest w nich zachowana ciągłość strumienia, a produkt transportowany jest „porcjami”. Analiza parametrów pracy rotacyjnych pomp wyporowych, w zależności od parametrów reologicznych transportowanej cieczy, stanowi przedmiot prezentowanego opracowania. Informacje zawarte w dostępnym piśmiennictwie oraz wyniki własnych badań eksperymentalnych pozwalają na sformułowanie następujących spostrzeżeń: - wzrost lepkości cieczy powoduje wzrost strat wypełnienia przestrzeni roboczej, co powoduje obniżenie się sprawności objętościowej pompy oraz jej gorszą pracę - zmiany parametrów reologicznych w dużym stopniu wpływają na charakterystyki energetyczne pompy, zależne między innymi od takich czynników jak: - przecieki cieczy z części tłocznej do ssawnej - tarcie wewnętrzne cieczy - sprawność całkowita pompy zmienia się zależnie od: - prędkości obrotowej elementów roboczych - oporów przepływu rurociągu - parametrów reologicznych cieczy, a w szczególności jej lepkości. W pracy przedstawiono wyniki własnych badań eksperymentalnych pompy obrotowokrzywkowej transportującej syrop ziemniaczany w różnych temperaturach. Na podstawie tych badań sporządzono charakterystyki energetyczne oraz dokonano analizy zależności pomiędzy parametrami reologicznymi syropu ziemniaczanego, a uzyskanymi przebiegami charakterystyk. Stwierdzono, że sprawność całkowita pompy η jest funkcją liczby Sommerfelda S, będącej bezwymiarowym wskaźnikiem zawierającym kombinację ciśnienia na króćcu tłocznym pt, lepkości dynamicznej μ oraz prędkości obrotowej rotora pompy n . η = f (S) gdzie: S pt n 124 XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA Dr inż. Aleksandra Rewolińska Politechnika Poznańska, Instytut Maszyn Roboczych i Pojazdów Samochodowych, Zakład Maszyn Spożywczych i Chłodnictwa PRAKTYCZNE ASPEKTY STANDARDÓW HIGIENICZNYCH W PROJEKTOWANIU USZCZELNIEŃ CZOŁOWYCH STOSOWANYCH W MASZYNACH I URZĄDZENIACH PRZEMYSŁU SPOŻYWCZEGO Występuje wiele aktów prawnych i norm o zasięgu krajowym jak i międzynarodowym dotyczących uszczelnień przeznaczonych do pracy w przemyśle spożywczym, a dokładniej dokumentów, określających szczegółowe wymagania materiałowe oraz konstrukcyjne. Ponadto, należy także wspomnieć o procedurach sprawdzenia zgodności rozwiązania ze standardami higienicznymi. Do dokumentów tych należą między innymi: europejskie dyrektywy budowy maszyn, przepisy FDA, zalecenia EHEDG, standard sanitarny 3A, zalecenia QHD, regulacje GPM, atesty PZH. W pracy przedstawiono stopień realizacji zaleceń normowych w maszynach i urządzeniach przemysłu spożywczego. Z analizy literatury oraz wiedzy warsztatowej wynika, że większość zaleceń normowych oraz przepisów jest realizowana przede wszystkim w przemyśle mleczarskim. Badania dotyczące realizacji zaleceń normowych, wykonane w wybranych zakładach spożywczych w Europie pokazują, ze istnieje problem z doborem lub projektowaniem maszyn zgodnie z wymaganiami higienicznymi. W pracy wskazano przyczyny stosowania niewłaściwych uszczelnień czołowych w maszynach i urządzeniach przemysłu spożywczego oraz wynikające z tego konsekwencje. Przedstawiono również koncepcję stanowiska, które umożliwia ocenę czystości powierzchni i tym samym sprawdzenia poprawności zastosowanych rozwiązań konstrukcyjnych uszczelnień czołowych. XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA 125 Dr inż. Aleksandra Rewolińska Politechnika Poznańska, Instytut Maszyn Roboczych i Pojazdów Samochodowych, Zakład Maszyn Spożywczych i Chłodnictwa ANALIZA ZAPOTRZEBOWANIA NA CZĘŚCI ZAMIENNE NA PRZYKŁADZIE WYBRANEGO ZAKŁADU SPOŻYWCZEGO Coraz więcej gałęzi przemysłu spożywczego wykorzystuje linie technologiczne do wytwarzania wszelkiego rodzaju produktów, w których maszyny i urządzenia realizują ciągły proces technologiczny. Ciągłość realizacji procesu technologicznego zależy od niezawodności obiektów wchodzących w skład linii produkcyjnej, przy założeniu, że zaopatrzenie w materiały do produkcji i materiały eksploatacyjne jest prawidłowe oraz, że maszyny są zasilane w energię. Pełne zaangażowanie obiektów technicznych uczestniczących w realizacji procesów produkcyjnych wymaga podjęcia szeregu działań zapobiegających ich uszkodzeniu. Dlatego konieczne jest ciągłe dozorowanie maszyn oraz analizowanie rodzajów i skutków ewentualnych uszkodzeń ich części. Otrzymane wyniki dają możliwość zlokalizowania elementów najbardziej narażonych na awarie oraz wprowadzić zmiany w maszynie lub gdy jest to niemożliwe oszacować zapas magazynowy tych części. Celem pracy jest wskazanie elementów maszyn najbardziej zawodnych oraz oszacowanie liczby elementów krytycznych niezbędnych do posiadania odpowiednich zapasów magazynowych. Cel pracy został zrealizowany w palarni kawy Prima w Sułaszewie. XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA 126 Dr inż. Tomasz Ringel Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy w Bydgoszczy, Wydział Technologii i Inżynierii Chemicznej, Katedra Technologii i Aparatury Przemysłu Chemicznego i Spożywczego OPTYMALIZACJA PROCESU GRANULOWANIA BEZCIŚNIENIOWEGO PRODUKTÓW SPOŻYWCZYCH Z WYKORZYSTANIEM ANALIZY KOMPUTEROWEJ Proces aglomeracji bezciśnieniowej materiałów spożywczych jest powszechnie wykorzystywany w przemyśle rolno-spożywczym. W literaturze można znaleźć teoretyczne podstawy i modele tego procesu. Produkty spożywcze poddawane procesowi granulacji są materiałami sypkimi o bardzo zróżnicowanych właściwościach fizykochemicznych. Przeprowadzono dotychczas wiele badań doświadczalnych dotyczących charakterystyki różnych aglomerowanych materiałów. Bardzo ważne jest również określenie parametrów technologicznych procesu granulacji bezciśnieniowej, ponieważ mają one wpływ na jego wydajność i jakość otrzymanego granulatu. Pomimo wielu badań i opracowania podstaw teoretycznych tego procesu, w praktyce występują problemy z uzyskaniem odpowiedniej wydajności i jakości granulowanych produktów. Wiąże się to głównie ze zmieniającymi się właściwościami materiałów sypkich poddawanych granulacji. Trudno jest osiągnąć za każdym razem identyczne właściwości fizykochemiczne tych materiałów, ponieważ jest to związane z wpływem wielu czynników zewnętrznych. Czasami zmienia się dostawca materiału granulowanego co też ma wpływ na różnorodność właściwości fizykochemicznych. Aby zapobiec tego typu problemom podjęto próbę wstępnych badań mających na celu opracowanie komputerowej metody oceny procesu granulowania. W założeniach ma to być metoda, która w trybie ciągłym będzie monitorowała proces granulacji i reagowała na zmieniające się właściwości granulowanych materiałów, jak i na zmianę warunków zewnętrznych, np. zmiana wilgotności czy temperatury. W pracy przedstawiono wyniki badań procesu granulowania bezciśnieniowego produktów spożywczych z wykorzystaniem komputerowej analizy obrazu. Przedstawiono podstawy teoretyczne do opracowania modelu aglomeracji bezciśnieniowej opierając się na najnowszych doniesieniach naukowych. Zakres badań obejmował zarówno badania doświadczalne na granulatorze talerzowym, jak i rozważania teoretyczne. Znaczna część pracy obejmowała opracowanie metody komputerowej analizy obrazu, która jest wykorzystywana przy analizie procesu granulacji. XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA 127 Dr inż. Sylwia Różańska Politechnika Poznańska, Wydział Technologii Chemicznej, Instytut Technologii i Inżynierii Chemicznej, Zakład Inżynierii i Aparatury Chemicznej POMIAR LEPKOŚCI WZDŁUŻNEJ EMULSJI SKONCENTROWANYCH Emulsje należą do układów wielofazowych, których lepkość zależy od wielu czynników. Do najistotniejszych należą lepkość fazy ciągłej i rozproszonej, stężenie fazy rozproszonej i średnica kropel. Dwie emulsje o tym samym składzie chemicznym różniące się średnicą kropel mogą charakteryzować się diametralnie różnymi właściwościami reologicznymi. O ile emulsje rozcieńczone są zasadniczo płynami newtonowskimi, to układy stężone należą do grupy płynów nienewtonowskich. W literaturze zaproponowano wiele modeli pozwalających obliczyć lepkość takich układów w przepływie ścinającym, niewiele jest natomiast informacji na temat właściwości reologicznych stężonych emulsji w przepływie wzdłużnym. W przemyśle spożywczym bardzo często mamy do czynienia z wytłaczaniem emulsji lub ich przepływem przez kanały o zmiennym przekroju. W takich układach płyn poddawany jest nie tylko ścinaniu, ale także rozciąganiu, dlatego znajomość lepkości wzdłużnej może pozwolić lepiej zrozumieć zachodzące w nich zjawiska przepływowe. Trouton (1906) ustalił, że stosunek lepkości wzdłużnej do lepkości dynamicznej (zmierzonej w warunkach przepływu ścinającego) dla płynów newtonowskich wynosi 3. Późniejsze badania wykazały, że w przypadku płynów nienewtonowskich stosunek Troutona wielokrotnie przekracza wartość słuszną dla układów spełniających prawo Newtona. W prezentowanej pracy przedstawione zostaną wyniki badań dla emulsji o/w, w których udział objętościowy fazy rozproszonej przekracza 60%. Fazę ciągłą stanowiła woda, natomiast fazę rozproszoną oleje mineralne o lepkości dynamicznej 0,582 i 1,386 Pas. Jako emulgatora użyto Tween 40. Pomiary lepkości wzdłużnej wykonano przy użyciu reometru o przeciwstawnych dyszach. Emulsje były wytwarzane przy użyciu homogenizatora mechanicznego. Użycie różnego typu końcówek mieszających umożliwiło uzyskanie emulsji o różnej średnicy kropel. W przypadku emulsji o stosunkowo dużej średnicy kropel (8-10m) i stężeniu fazy rozproszonej do 70% okazało się, że stosunek Troutona wynosi w przybliżeniu 3. Dla emulsji o znacznie mniejszych kroplach (poniżej 2m) wartość stosunku Trotona wzrastała do wartości około 7. Emulsje te różniły się między sobą właściwościami reologicznymi w warunkach przepływu ścinającego. Charakterystyczny wskaźnik płynięcia Ostwalda-de Waele’a wynosił w przypadku emulsji o małych kroplach 0,31, natomiast w przypadku dużych kropel odpowiednio 0,8. W przypadku emulsji o wyższych stężeniach fazy rozproszonej ( = 0,74; 0,8 i 0,85%) przeprowadzono jedynie badania dla emulsji o stosunkowo dużych kroplach (d32 8m). W tym przypadku wartość stosunku Troutona wynosiła około 8 i praktycznie nie zależała od szybkości odkształcenia. Emulsje o mniejszych kroplach posiadały znaczną granice płynięcia, co uniemożliwiło pomiar lepkości wzdłużnej przy użyciu reometru o przeciwstawnych dyszach. Podziękowania Ta praca została współfinansowana przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego, Grant No. N N209 084438 (PUT No. GR 32/844) 128 XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA Dr inż. Sylwia Różańska, Prof. dr hab. Lubomira Broniarz-Press, Dr inż. Jacek Różański, Dr inż. Marek Ochowiak, Dr inż. Szymon Woziwodzki, Dr inż. Piotr Mitkowski Politechnika Poznańska, Wydział Technologii Chemicznej, Instytut Technologii i Inżynierii Chemicznej, Zakład Inżynierii i Aparatury Chemicznej ZMIANA STRUKTURY EMULSJI O/W W PRZEPŁYWIE WZDŁUŻNYM Najczęściej występującą formą odkształcenia podczas przepływu płynu jest ścinanie proste. Podczas przepływu płynu często występują zwężenia i rozgałęzienia rurociągów, w których mamy do czynienia z przepływem zbieżnym i rozbieżnym. Płyny podczas przetwarzania w przemyśle spożywczym i pokrewnych są poddawane kalandrowaniu, powlekaniu lub wyciskaniu (wytłaczaniu). W procesach tych dominującą formą odkształcenia jest raczej rozciąganie, a nie ścinanie. Wiele substancji występujących w przemyśle spożywczym ulega degradacji pod wpływem naprężeń ścinających. Są to przede wszystkim substancje, które zawierają wysokocząsteczkowe polimery. Z doniesień literaturowych wynika, że niektóre struktury powstające w roztworach, jak np. długie asocjaty micelarne (micele nitkowe) łatwiej ulegają degradacji podczas rozciągania. Celem prezentowanej pracy jest sprawdzenie, jak zmienia się struktura emulsji podczas przepływu rozciągającego. Badania modelowe zostały przeprowadzone dla emulsji o/w stabilizowanych dodatkiem Tweenu 40. Analizie poddano emulsje zawierające krople oleju o różnych średnicach (5-80 m). W przypadku emulsji o dużych kroplach konieczny był dodatek polimerów w celu spowolnienia procesu śmietankowania. Przepływ rozciągający był wytwarzany w reometrze wzdłużnym o przeciwstawnych dyszach. W tego typu urządzeniu naprężenie i szybkość rozciągania opisują zależności: 4 V 4 M (1) (2) 2 d L d2 h gdzie, – naprężenie, M – moment skręcający, d – średnica wewnętrzna dysz, L – długość ramienia, h – odległość między dyszami. Eksperyment został przeprowadzony w zakresie 500;2500 Pa i 509;1019 s-1. Średnice kropel były wyznaczane na podstawie zdjęć wykonanych pod mikroskopem optycznym z wykorzystaniem programu Image Pro Plus. Uzyskane na podstawie zdjęć rozkłady średnic kropel wskazują, że w warunkach eksperymentu nie następowała znacząca zmiana średnic kropel pod wpływem naprężeń rozciągających. W przypadku, gdy emulsja składała się z kropel stosunkowo małych (d32 = 30m i mniejszych) uzyskane rozkłady kropel przed i po rozciąganiu są praktycznie takie same. Stosunkowo nieznaczne zmiany zaobserwowano dla emulsji, które zawierały duże krople (d32 = 62m). W tym przypadku emulsja po przepływie rozciągającym zawierała więcej kropel o mniejszej średnicy. Dodatkowo zanikły bardzo duże krople (o średnicy około 80m i większe). Średnia średnica dla emulsji zmniejszyła się do wartości 54m i 33m dla szybkości rozciągania odpowiednia 509s-1 i 1019s-1. Podziękowania Ta praca została współfinansowana przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego, Grant No. N N209 084438 (PUT No. GR 32/844). XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA 129 Dr inż. Tomasz Rydzkowski, Dr inż. Iwona Michalska-Pożoga Politechnika Koszalińska, Katedra Procesów i Urządzeń Przemysłu Spożywczego PAKOWANIE ŚWIEŻYCH PIECZAREK W MODYFIKOWANEJ ATMOSFERZE Polska w ciągu ostatnich kilku lat stała się jednym z europejskich liderów produkcji pieczarek. Pieczarka, jak większość grzybów, jest wrażliwa na uszkodzenia i transport, co prowadzi do jej szybkiego psucia się. Problem ten, wobec wzrastającego eksportu nabrał szczególnego znaczenia. Należy poszukiwać skutecznych metod wydłużenia okresu najwyższej jakości. Pieczarki białe i brunatne (Agaricus bisporus) należą do klasy podstawczaków (Basidiomycetes), rodziny bedłkowatych (Agaricaceae). Mają gładki kapelusz o barwie białej do brązowej oraz biały korzeń i miąższ. Owocnik pieczarki składa się z trzona i kapelusza. Na dolnej stronie kapelusza znajdują się bladoróżowe, w miarę dojrzewania ciemniejące, delikatne, promieniście ułożone blaszki, które uwidaczniają się dopiero po pęknięciu błony łączącej brzeg kapelusza z trzonem. Ze względu na skład pieczarki stanowią wartościowe sensorycznie i odżywczo uzupełnienie codziennej diety. W suchej masie pieczarki zawierają 4,9% białka, około 0,3% tłuszczu, 3,6% węglowodanów. Pieczarki są dobrym źródłem niektórych witamin. Zawierają witaminę C, B1, B2, B6, D, H oraz składniki mineralne – fosfor, wapń, potas, żelazo, cynk, sód, chlor. Pieczarki znajdują zastosowanie w naszej kuchni w postaci świeżej, mrożonej, suszonej i marynowanej. Dzięki zawartym związkom aromatycznym pobudzają apetyt, wpływają na lepsze trawienie i przyswajanie pokarmów. Szczególnie cenione są ze względu na niską zawartość składników energetycznych, brak cholesterolu i dużą ilość błonnika, co jest bardzo istotne w dobie narastania problemu chorób cywilizacyjnych. Zagadnienie pakowania świeżych pieczarek ze względu na cechy świeżych grzybów jest dość skomplikowane i jak dotąd nie zostało opracowane. Obecnie najczęściej pieczarki na tackach lub w głębszych pojemnikach owija się folią, czasem jest to folia perforowana. Spotyka się również próby pakowania w atmosferze gazów ochronnych. Niniejsze opracowanie obejmuje swoim zakresem badania przechowywania świeżych pieczarek w trzech różnych rodzajach folii opakowaniowej i trzech różnych mieszaninach gazów ochronnych. Partię pieczarek podzielono na próbki, które zostały zapakowane za pomocą pakowarki próżniowej torebki foliowe. Podczas pakowania wykorzystano trzy różne mieszaniny gazów: A - zalecanej do pakowania pieczarek, B – o zwiększonej zawartości dwutlenku węgla, C – o zwiększonej zawartości tlenu oraz trzy różne torebki wykonane z trzech różnych folii zgrzewalnych (wysokobarierowej, barierowej i przepuszczalnej). Pieczarki zapakowano i dalej przechowywano w warunkach chłodniczych. Podczas przechowywania dokonywano ocen sensorycznej i fizykochemicznej badanych pieczarek. Badano również zmiany składu mieszaniny gazowej wewnątrz opakowań. Analiza wyników badań pozwoliła sformułować wioski, które wskazały kierunki doboru folii opakowaniowej i składu mieszaniny gazów ochronnych tak aby uzyskać wydłużenie okresu utrzymywania się najwyższej jakości i przydatności do spożycia bez konieczności stosowania środków chemicznych. 130 XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA Prof. dr hab. Kazimierz Sadkiewicz, Dr Józef Sadkiewicz Zakład Badawczy Przemysłu Piekarskiego Sp. z o.o., Bydgoszcz CYFRYZACJA JAKOŚCI PIECZYWA Cyfryzacja to nowy kierunek działania na rzecz szeroko pojętej jakości w tym również jakości pieczywa. Ukierunkowaniem i wytycznymi zajmuje się nowe Ministerstwo Cyfryzacji, celem stworzenia jak najlepszych warunków budowy tak zwanego nowoczesnego społeczeństwa informacyjnego z dostępem do wiedzy z lepszymi rozwiązaniami z uporządkowaniem przepisów wspierających rozwój i funkcjonowanie nowych technologii podnoszących jakość i rentowność. Jest to istotny kierunek również dla branży piekarskiej, w której obserwujemy spadek sprzedaży i spożycia, pogorszenie jakości oraz nieprzestrzeganie nawet regionalnych receptur i norm na rzecz wprowadzania dowolnych asortymentów wg rzekomo nowych receptur opartych często na surowcach o zaniżonych wartościach oraz na dodatkach, komponentach z różnych krajów stwarzających możliwości zagrożenia dla zdrowia. Wprowadzona również w Polsce ,,dowolność stosowania norm” nie sprzyja i nie zachęca do poddania się przez producentów certyfikacji, dla zapewnienia wysokiej jakości i zdrowotności, między innymi przez: przyjmowanie do produkcji surowców i art. pomocniczych wyłącznie z atestami jakościowymi, wprowadzeniem systemu HACCP, przeprowadzanie kontroli międzyproduktów oraz pieczywa w oparciu o własne mini laboratoria wyposażone w elementarny sprzęt kontrolny, branie odpowiedzialności za jakość na piśmie wydając atesty na pieczywo np. na żądanie sklepów, -zwiększenie produkcji pieczywa ciemnego na kwasie piekarskim, inwestowanie w maszyny i urządzenia nowoczesne, -ustawiczne doskonalenia kadr obecnych i szkolenia nowych. Poprzez cyfryzację należy spodziewać się zachęcania i pokonywania wielu barier prawnych i administracyjnych połączonych z szeroką dostępną informacją i informatyzacją dających szanse na lepszą jakość pieczywa, rentowność, lansowanie szczególnie produkcji pieczywa regionalnego opartego o receptury i normy zastrzeżone przez polskich producentów poddających się masowo certyfikacji, co zdecydowanie wpłynie na jakość i zbyt pieczywa. Efekty produkcji takiego pieczywa z chronioną recepturą i zastrzeżoną marką to szansa na POLSKĄ WIZYTÓWKĘ w UE na żywność pełnowartościową, poszukiwaną, to szansa na eksport i zyski producentów którzy przy sprzyjających warunkach stwarzanych przez Ministerstwo Cyfryzacji mogą i powinni legitymować się najwyższymi ,,cyframi” jakości [1,2,3 …klasa] oraz składającymi się z cyfr ,,liczbami,” potwierdzającymi procentowe zawartości pełnych deklarowanych składników w pieczywie, które nadal powinno stanowić źródło codziennego, bezpiecznego i polecanego odżywiania. XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA 131 Dr inż. Katarzyna Samborska, Elwira Langa, Mgr Wanda PomarańskaŁazuka Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie, Wydział Nauk o Żywności PRÓBA ZASTOSOWANIA KAZEINIANU SODU JAKO SUBSTANCJI UŁATWIAJĄCEJ SUSZENIE ROZPYŁOWE MIODU Suszenie miodu jest metodą jego utrwalania, prowadzącą do powstania wygodnego atrakcyjnego produktu, który może być przeznaczony do bezpośredniej konsumpcji, stosowany jako dodatek do szeregu produktów spożywczych, np. jogurtów, napojów, sosów, powłok jadalnych, pieczywa. Jednakże, miód ze względu na dużą zawartość cukrów prostych, jest materiałem sprawiającym problemy w czasie suszenia. Problemy te wynikają ze niskiej temperatury przemiany szklistej Tg cukrów, co powoduje, że w czasie suszenia materiał pozostaje w formie syropu lub lepkich cząstek przylepiających się do ścian komory. Głównym sposobem na uniknięcie tego niekorzystnego zjawiska, uniemożliwiającego wysuszenie miodu jest zastosowanie dodatku substancji podwyższających Tg (tzw. nośników), takich jak skrobia, maltodekstryna, guma arabska. Alternatywną metodą poprawy właściwości suszarniczych miodu jest dodatek białek przed suszeniem. Celem przeprowadzonych badań było zbadanie wpływu dodatku kazeinianu sodu na przebieg suszenia miodu pszczelego oraz właściwości fizyczne otrzymanych proszków. Roztwory poddawane suszeniu składały się z miodu pszczelego (gryczanego i rzepakowego) oraz nośnika (gumy arabskiej) w stosunku masowym suchej substancji 1:1, resztę dopełniono wodą destylowaną, tak aby otrzymany roztwór miał stężenie równe 30%s.s. Przed suszeniem dodawano kazeinian sodu w ilości 1 i 2%. Suszono również próby kontrolne bez dodatku białka oraz 30% roztwór gumy arabskiej. Suszenia prowadzono w suszarce ANHYDRO przy temperaturze powietrza wlotowego 180C oraz prędkości obrotowej dysku rozpylającego 36000 obr/min. Po zakończonym suszeniu ważono ilość otrzymanego proszku i obliczano wydajność suszenia a w otrzymanych proszkach oznaczano: zawartość i aktywność wody, gęstość nasypową luźna i utrzęsioną, gęstość pozorną, higroskopijność. Wykonywano zdjęcia proszków pod mikroskopem elektronowym w celu wyznaczenia rozkładu wielkości cząstek. Dodatek kazeinianu sodu do roztworów miodu przed suszeniem wpłynął na zwiększenie wydajności suszenia o 8 punktów procentowych (miód gryczany) i o 6 punktów procentowych (miód rzepakowy), nie miał zaś istotnego wpływu na zawartość i aktywność wody w proszkach. W przypadku obu miodów zawartość wody w otrzymanych proszkach wynosiła 3,8%, a aktywność wody 0,1. Gęstość nasypowa luźna proszków otrzymanych z dodatkiem 1% kazeinianu sodu nie zmieniła się w porównaniu z proszkami uzyskanymi bez tego dodatku, natomiast po zastosowaniu dodatku 2% istotnie się zwiększyła, od 548 do 605kg/m3 w (miód gryczany) oraz od 531 do 594kg/m3 (miód rzepakowy). Higroskopijność proszków, morfologia i wielkość cząstek proszków otrzymanych z dodatkiem kazeinianu sodu (zwłaszcza w ilości 2%) były zbliżone do właściwości suszonej gumy arabskiej, co wskazuje na polepszenie właściwości proszków otrzymanych z zastosowaniem dodatku białka. Praca finansowana ze środków Narodowego Centrum Nauki w ranach grantu N312 267 140 (2011-2014). 132 XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA Dr inż. Elżbieta Skorupska Politechnika Białostocka, Wydział Mechaniczny, Zakład Techniki Cieplnej i Chłodnictwa WPŁYW TEMPERATURY I PRĘDKOŚCI CZYNNIKA SUSZĄCEGO NA KINETYKĘ SUSZENIA WARZYW KORZENIOWYCH W SUSZARCE TUNELOWEJ Susz z warzyw powinien charakteryzować się wysoką jakością, tzn. właściwym składem substancji chemicznych i odżywczych, dobrymi właściwościami organoleptycznymi oraz właściwościami technologicznymi istotnymi do dalszego przetwórstwa. Uzyskanie tej jakości jest determinowane optymalnymi warunkami suszenia (rozkładem temperatury, ruchem wilgoci w warunkach konwekcji naturalnej i wymuszonej), przy których można uzyskać możliwie wysoką wydajność suszarek przy, możliwych do uzyskania, minimalnych nakładach energetycznych. Badania procesu suszenia prowadzono w warunkach konwekcji wymuszonej powietrzem o prędkości 0,7; 0,9; 1,0m/s., w temperaturze: 50, 60, 70C. Materiałem do badań była pietruszka korzeniowa rozdrobniona w cząstki o kształcie sześcianu 5 × 5mm, plastra o grubości 1mm. Badania kinetyki suszenia warzyw korzeniowych prowadzono w laboratoryjnej suszarce tunelowej z opływem powietrza wzdłuż warstwy materiału. W wyniku badań procesu suszenia pietruszki korzeniowej z wymuszonym ruchem powietrza określono wpływ prędkości czynnika suszącego na szybkość suszenia w odniesieniu do konwekcji naturalnej oraz jego wpływ na charakter krzywych suszenia w końcowym etapie procesu. Kinetykę procesu suszenia warzyw korzeniowych opisano modelem Hendersona –Pabisa, tj. zawartości wody u [kg wody·(kg s.s.)-1] w funkcji czasu [s]: u A exp K 0 , (1) Współczynnik kształtu A oraz współczynnik szybkości suszenia K0 , który jest miarą charakteryzującą kinetykę procesu suszenia, zostały określone na podstawie badań doświadczalnych za pomocą estymacji nieliniowej metodą Rosenbrocka i quasi – Newtona. Pracę wykonano w ramach pracy statutowej Politechniki Białostockiej S/WM/3/2012. XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA 133 Dr inż. Paweł Sobczak1, Dr inż. Janusz Zarajczyk2, Dr hab. Kazimierz Zawiślak – prof. UP1, Prof. dr hab. Marian Panasiewicz1, Dr inż. Jacek Mazur1 1 Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie, Wydział Inżynierii Produkcji, Katedra Inżynierii i Maszyn Spożywczych 2 Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie, Wydział Inżynierii Produkcji, Katedra Maszyn Ogrodniczych i Leśnych WPŁYW WIELKOŚCI NASION PAPRYKI NA EFEKTYWNOŚĆ KIEŁKOWANIA Od długiego czasu przemysł związany z przetwórstwem nasion stosowanych w zielarstwie, ogrodnictwie i warzywnictwie boryka się z problemami związanymi z czyszczeniem, sortowaniem i przerobem nasion. Dotyczy to szczególnie zakładów powiązanych z eksportem tych produktów. Każdy producent dąży do uzyskania najlepszej jakości oferowanych nasion. Celem pracy było oznaczenie wpływu wielkości nasion papryki na jej siłę kiełkowania. Ocenie poddano trzy frakcje nasion papryki, tj.: nasiona o wielkości z przedziału od 1 do 2mm, następnie z przedziału od 2 do 3,15mm oraz frakcje z przedziału powyżej 3,15mm. Próbą kontrolną w badaniach były nasiona papryki nie kalibrowane. Silę kiełkowania wyznaczono wg normy PN-69/R65950 stosując jako podłożę bibułę. Do badań przeznaczono 50 nasion z każdej frakcji. Siłę kiełkowania oznaczono w 3 powtórzeniach. Kiełkowanie nasion papryki wykonano przy użyciu separatora sitowego, stosując sita o otworach kwadratowych o następujących wymiarach: 0, 1, 2, 3,15mm. Tabela 1. Siła kiełkowania poszczególnych nasion Frakcja Siła kiełkowania [%] Po 6 dniach Po 14 dniach Powyżej 3,15mm 52 80 2 – 3,15mm 32 56 1- 2mm 20 47 Nasiona przed kalibracją 32 59 Analizując poszczególne wyniki siły kiełkowania można stwierdzić, że istotne znaczenie ma wielkość nasion. Wraz ze wzrostem wielkości nasion wzrasta siła kiełkowania. Nasiona małe kiełkują znacznie później oraz ilość skiełkowanych nasion jest mniejsza od nasion z frakcji największej. Wśród nasion nie poddanych procesowi kalibracji istnieje duża rozbieżność w ilości skiełkowanych nasion. Badania finansowane ze środków KBN prowadzonych w latach 2011-2013 jako projekt badawczy nr NN 313757140. 134 XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA Mgr inż. Monika Sterczyńska, Dr inż. Mariusz Sławomir Kubiak Politechnika Koszalińska, Katedra Procesów i Urządzeń Przemysłu Spożywczego ZMIANY SKŁADU KWASÓW TŁUSZCZOWYCH W NASIONACH WINOGRON PO PROCESIE FERMENTACJI ALKOHOLOWEJ W TECHNOLOGII PRODUKCJI WIN GRONOWYCH Przemysł fermentacyjny, dzięki wykorzystaniu wyspecjalizowanych technologii, nabiera coraz większego znaczenia dla rozwoju wielu gałęzi przemysłu spożywczego. Na każdym etapie produkcji podstawowego produktu ze względu na specyfikę wykorzystywanych owoców oraz warzyw, pozostaje część surowców powszechnie określanych jako odpad. Zagospodarowanie niektórych z nich, jako surowca wtórnego może przynieść wiele korzyści, w tym nie tylko zmniejszenie kosztów utylizacji czy wywozu. Stanowić on również może alternatywę do wytworzenia nowych wyrobów w innych gałęziach przemysłu spożywczego. Spośród odpadów surowcowych i magazynowych, wyróżnić należy wytłoki owocowe i warzywne, młóto, a także nasiona, które wyróżniają się dużą zawartością składników odżywczych (białek, tłuszczy, węglowodanów, błonnika, substancji mineralnych, kwasów tłuszczowych, aldehydów czy alkoholi). Podczas przetwarzania owoców, w tym i owoców jagodowych, w przemyśle fermentacyjnym, nasiona są jednym z głównych, powstających produktów ubocznych. Uzyskiwane mogą być na takich etapach produkcji, jak obróbka wstępna (rozdrabnianie, tłoczenie miazgi) w przemyśle winiarskim. Winogrona, zarówno czerwone, jak i białe charakteryzują się większą zawartością kwasów organicznych, błonnika, pektyn oraz garbników, w porównaniu z owocami pestkowymi i ziarnkowymi. Nasiona tych owoców, w tym i pozyskiwane z nich oleje, zawierają około 65% wszystkich polifenoli, a także około 90% nienasyconych kwasów tłuszczowych oraz innych składników. Wiele związków zawartych w nasionach, może stanowić dodatkowo substrat do biosyntez lub fermentacji alkoholowej. Mogą być również wykorzystywane zatem jako dodatki do żywności po uprzednim ich przetworzeniu. W pracy badawczej dokonano analizy zmian zawartości procentowej 6 kwasów tłuszczowych w uszkodzonych nasionach czerwonych i białych winogron po procesie fermentacji alkoholowej, w nastawach winnych sporządzonych zgodnie z obowiązującymi rozporządzeniami i normami dla win gronowych. Analiza została przeprowadzona z wykorzystaniem chromatografii gazowej (GC), a skład badanych kwasów porównano z nasionami całymi niepoddanymi fermentacji alkoholowej. XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA 135 Mgr inż. Monika Sterczyńska1, Mgr inż. Małgorzata Smuga-Kogut2 1 Politechnika Koszalińska, Katedra Procesów i Urządzeń Przemysłu Spożywczego, 2Katedra Biochemii i Biotechnologii CZARNA PORZECZKA JAKO CENNY SUROWIEC W TECHNOLOGII WIN OWOCOWYCH Produkcja win owocowych w Polsce nie mogłaby istnieć, gdyby nie jej ścisły związek z krajowym przemysłem owocowo-warzywnym. Według obowiązujących rozporządzeń i norm, winem owocowym nazywa się produkt otrzymany w wyniku złożonego procesu, jakim jest winifikacja z owoców innych niż winogrona, a także z ich soku (świeżego bądź zagęszczonego), [PN-A-79125:1998]. Podstawowymi surowcami do wyrobu owocowych napojów fermentowanych, w zależności od budowy, są przede wszystkim owoce pestkowe (śliwki, wiśnie, morele), ziarnkowe (jabłka, gruszki), jak również jagodowe (porzeczki, borówki, truskawki). Proces wytwarzania win owocowych obejmuje etapy produkcji, na które składa się szereg czynności i zabiegów technologicznych, począwszy od obróbki wstępnej surowca, a skończywszy na rozlewie gotowego wina. Sposób przerobu zwłaszcza na soki surowe (moszcze) owoców ziarnkowych (twardych), a owoców pestkowych i jagodowych (miękkich) ma odmienny charakter. Wina owocowe produkowane w Polsce stanowią niewielką pozycję na tle światowym i nadal nie są doceniane przez konsumentów, co wiąże się z traktowaniem ich jako produktu niższej kategorii. Delikatna struktura przede wszystkim owoców jagodowych powoduje zastosowanie czynności podczas przetwarzania, które nie spowodują większych strat, a mają ogromny wpływ na jakość gotowego produktu. Czarna porzeczka jest niezwykle cennym surowcem winiarskim, nie tylko ze względu na charakterystyczny smak i aromat, który nadaje wyrobom alkoholowym, ale także z racji swojego składu chemicznego, związanego głównie ze stopniem dojrzałości oraz odmiany owoców. Jagody te zawierają jedną z najwyższych zawartości witaminy C, ze wszystkich znanych owoców jadalnych. Produkty otrzymane z czarnej porzeczki charakteryzują się wysoką aktywnością przeciwutleniającą (dużą ilością związków polifenolowych, głównie flawonoidów i antocyjanów). Nie tylko owoce czarnej porzeczki, ale i nasiona w nich zawarte odznaczają się znaczną ilością cennych składników odżywczych, przede wszystkim wyróżnić można wielonienasycone kwasy tłuszczowe, a także NNKT. Praca badawcza obejmowała analizę składu chemicznego nastawu winnego z koncentratu z czarnej porzeczki z drożdżami winiarskimi Sacharomyces cerevisiae typu Burgund, sporządzonego w warunkach laboratoryjnych. Dodatkowo zbadano zmiany zawartości kwasów tłuszczowych, wykorzystując chromatografię gazową (GC), w nasionach czarnej porzeczki podczas fermentacji alkoholowej w nastawie sporządzonym ze świeżych owoców. 136 XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA Dr inż. Barbara Sykut1, Dr inż. Konrad Kowalik, Dr hab. inż. Paweł Droździel - prof. PL2 Politechnika Lubelska, Wydział Mechaniczny, Instytut Transportu, Silników Spalinowych i Ekologii, 1Zakład Inżynierii Procesowej, Bezpieczeństwa i Ekologii, 2Zakład Transportu WSPÓŁCZESNE OPAKOWANIA STOSOWANE W PRZEMYŚLE SPOŻYWCZYM Współczesne opakowania nie tylko chronią produkt przed czynnikami zewnętrznymi ale spełniają również wiele innych zadań. Zarówno producenci, jak i konsumenci stawiają wysokie wymagania opakowaniom. Opakowania mają być łatwe i szybkie pod względem technologii produkcji. Producenci dążą do coraz większej jakości i trwałości żywności, która w znacznym stopniu kształtowana jest przez opakowania nowej generacji. Postęp w tym zakresie jest coraz większy i dotyczy opakowań aktywnych i inteligentnych. Opakowania aktywne, oprócz podstawowej funkcji jaką jest ochrona produktu oraz izolowanie go od środowiska zewnętrznego, mają zadanie, poprzez aktywne oddziaływanie, poprawienie jego jakości oraz wydłużenie okresu przechowywania. Technologia pakowania z zastosowaniem opakowań aktywnych pozwala na włączenie do opakowania lub do materiału opakowaniowego substancji chemicznych lub enzymatycznych które wchłaniają i usuwają tlen z atmosfery wewnątrz opakowania. Takie opakowania hamują niekorzystne zmiany zachodzące podczas przechowywania żywności, przez specjalne właściwości użytkowe. Opakowania inteligentne, to opakowania, w których dodatkowy element opakowania, cecha materiału opakowaniowego lub efekt interakcji między materiałem opakowaniowym a produktem pozwalają na kontrolę stanu bezpieczeństwa produktu w czasie przechowywania i przekaz tej informacji konsumentowi. Chronią one przed bombażem, zawierają warstwę materiału nasyconego etanolem (którego stopniowe parowanie hamuje rozwój pleśni, drożdży, niektórych bakterii) lub specjalne wkładki z substancjami zwiększającymi trwałość żywności. Opakowania tego typu zawierają także unieruchomione enzymy (np. rozkładające cholesterol, wiążące tlen) lub substancje zapachowe uwalniane w czasie przechowywania lub obróbki żywności wygodnej. Opakowania aktywne połączone z inteligentnymi tworzą doskonałe rozwiązanie dla wielu potrzeb w przemyśle spożywczym, powstrzymując wzrost mikroorganizmów i reakcje enzymatyczne. Dlatego też zepsucie produktów zdarza się bardzo rzadko i wzrasta jakość zapakowanego produktu. Na świecie istnieje wiele technik pakowania w systemie aktywnym z dużym naciskiem na pochłaniacze tlenowe, gdyż tlen jest najniebezpieczniejszym gazem dla produktów spożywczych. Koncepcja opakowań inteligentnych i aktywnych jest znana stosunkowo krótko, ale przynosi spore korzyści na całym świecie. Choć ciągle wykorzystywane są stare metody pakowania, to pomysł aktywnego i indykatorowego opakowania jest na pewno bazą dla nowego trendu w opakowalnictwie produktów spożywczych XXI wieku. Współczesne opakowania są zaprzeczeniem dotychczasowych dążeń do eliminowania jakichkolwiek oddziaływań pomiędzy żywnością a opakowaniem. XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA 137 Dr inż. Waldemar Szaferski, Dr Daniela Dulska, Prof. dr hab. Lubomira Broniarz-Press Politechnika Poznańska, Wydział Technologii Chemicznej, Instytut Technologii i Inżynierii Chemicznej, Zakład Inżynierii i Aparatury Chemicznej ANALIZA TRWAŁOŚCI SEDYMENTUJĄCYCH ZAWIESIN SPOŻYWCZYCH Sedymentacja jest to proces zakłóconego opadania cząstek ciał stałych w cieczy pod działaniem sił grawitacji związany z zagęszczaniem zawiesin. Warunkiem koniecznym procesu jest różnica gęstości między ciałem stałym a cieczą. Sedymentacja zależy od wielu czynników, takich jak: stężenie cząstek opadających, ich wymiar, kształt, gęstości cieczy i ciała stałego, temperatury, a jeśli opadanie zachodzi w strumieniu płynu dodatkowo od kierunku i prędkości przepływu płynu. Celem pracy była analiza eksperymentalna czasu sedymentacji w zależności od właściwości reologicznych fazy ciągłej (cieczy). Przeprowadzone badania znajdują zastosowanie w przemyśle spożywczym produkującym dodatki zawierające przyprawy naturalne. Badania doświadczalne przeprowadzono dla wodnych roztworów soli sodowej karboksymetylocelulozy (NaCMC) o stężeniu od 0,01 do 2,5% oraz oleju rzepakowego, kukurydzianego i z pestek winogron. Ciałem stałym były mielona papryka czerwona, curry i pieprz czarny o dwóch średnicach cząstek: poniżej 500μm oraz od 500 do 800μm. Czas opadania cząstek i narastania osadu w roztworach wodnych NaCMC malały wraz ze wzrostem stężenia polimeru w roztworze. Największą średnią prędkość narastania osadu osiągnięto dla cząstek mielonej papryki słodkiej, natomiast najmniejszą dla cząstek mielonego czarnego pieprzu (rys. 1). Analizując dane doświadczalne uzyskane dla trzech olejów roślinnych stwierdzono, że wraz ze wzrostem stężenia zawiesiny średnia prędkość opadania cząstek przypraw rośnie, a uzyskane wartości są zbliżone dla poszczególnych układów. Najwyższe wartości prędkości opadania osadu uzyskano w oleju rzepakowym, co jest związane najprawdopodobniej z mniejszą jego lepkością w stosunku do pozostałych badanych olejów. Rys. 1. Przykładowe krzywe narastania osadu przypraw spożywczych o koncentracji ciała stałego 0,04g/ml w 0,05% wodnym roztworze NaCMC Przeprowadzone badania eksperymentalne pozwoliły przedstawić uogólnioną krzywą prędkości narastania osadu w postaci: w ACpB (1) gdzie stała A i wykładnik B zależą od stężenia roztworu, rodzaju fazy ciągłej oraz rodzaju ciała stałego. 138 XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA Dr inż. Waldemar Szaferski, Dr inż. Marek Ochowiak, Prof. dr hab. Lubomira Broniarz-Press Politechnika Poznańska, Wydział Technologii Chemicznej, Instytut Technologii i Inżynierii Chemicznej, Zakład Inżynierii i Aparatury Chemicznej WYKORZYSTANIE PROGRAMU IMAGE PRO-PLUS DO ANALIZY PROCESU SEDYMENTACJI UKŁADÓW SPOŻYWCZYCH W pracy przedstawiono analizę procesu sedymentacji substancji spożywczych z wykorzystaniem metod fotograficznych i programu do komputerowej obróbki obrazów Image Pro-Plus. Analizę procesu sedymentacji wykonano metodą fotografii sylwetkowej z wykorzystaniem aparatu Canon EOS 1D Mark III. Zdjęcia o rozdzielczości 3264×2448 pikseli poddano obróbce w programach Corel Photo Paint 11 i Image Pro-Plus. Aparat współpracował z lampą błyskową sterowaną w podczerwieni bezprzewodowo z teletransmitera STE-2 firmy Canon. W pracy wykorzystano technikę fotografii sylwetkowej, definiowanej jako ciemny zarys na jasnym tle, powstały od źródła światła, które powinno być co najmniej trzy stopnie przysłony jaśniejsze od obiektu znajdującego się przed nim (celowego). Do analizy wielkości cząstek ciała stałego wykorzystano program służący do analizy obrazów Image Pro-Plus firmy Media Cybernetics Inc., którego najważniejszymi funkcjami są wydzielanie obiektów w obrazach monochromatycznych i barwnych oraz zliczanie i pomiary parametrów obiektów. Program umożliwia wykonanie operacji arytmetycznych na obrazach, „prostowanie” obrazów zniekształconych geometrycznie, kalibrację, operowanie sekwencjami obrazów, nieskomplikowane przekazywanie wyników pomiarów do programu Excel lub innych programów oraz automatyzację rutynowych długich procedur analizy. Rys. 1. Schemat komputerowej analizy obrazów przeprowadzonej w programie Image ProPlus Weryfikację metody przeprowadzono dla sedymentacji mielonej papryki słodkiej w wodzie. W oparciu o analizę przedmiotowych obrazów o jednolitym rozkładzie światła możliwa była ocena stężenia zawiesiny w danym przekroju na podstawie wykresów zależności stopnia szarości w funkcji odległości od dna naczynia pomiarowego (Rys. 1). Zastosowana metoda fotografii sylwetkowej nie pozwoliła jednak na precyzyjne określenie rozmiarów cząstek. Średnica cząstek może być wyznaczona jedynie w zawiesinie o małym stężeniu ciała stałego. XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA 139 Dr hab. inż. Jan Szczepaniak – prof. nadzw. Przemysłowy Instytut Maszyn Rolniczych w Poznaniu ZASTOSOWANIE TECHNIK KOMPUTEROWYCH W PROJEKTOWANIU I BADANIACH SYMULACYJNYCH POJAZDÓW DO TRANSPORTU ŻYWNOŚCI W artykule przedstawiono korzyści, jakie płyną z zastosowania różnych technik komputerowych w projektowaniu pojazdów do transportu żywności. Pokazano, jakie informacje można uzyskać po przeprowadzeniu analizy wytrzymałościowej elementów konstrukcyjnych ramy nośnej nadwozia jak również możliwość przeprowadzenia obliczeń optymalizacyjnych, które już na etapie projektowania pozwalają wprowadzić istotne zmiany konstrukcyjne. 140 XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA Mgr inż. Katarzyna Szczepańska, Prof. dr hab. inż. Jarosław Diakun Politechnika Koszalińska, Katedra Procesów i Urządzeń Przemysłu Spożywczego WPŁYW PROWADZENIA ZAKWASU NA JAKOŚĆ PIECZYWA MIESZANEGO W artykule przedstawiono badania oceny jakości i tekstury pieczywa mieszanego otrzymanego trzema sposobami prowadzenia zakwasu. Materiał badawczy stanowiło pieczywo na bazie mąki żytniej chlebowej typu 720 oraz mąki pszennej typu 750. Zakwasy do chleba wytwarzano metodą bezpośrednią: trzyfazową i pośrednią: czterofazową i pięciofazową. Zaczątek ciasta żytniego pobrano z dojrzałego kwasu z piekarni i z niego sporządzono przedkwas, półkwas i kwas. Zakwaszanie ciasta żytniego odbywało się w kilku etapach: do zaczątku dodano po 100 g mąki i wody, otrzymując przedkwas. Następnie po 5h czynność tą powtarzano, wytwarzając tym samym półkwas, a po kolejnych 3h uzupełniało się kolejną porcją mąki i wody doprowadzając do końcowej fazy rozwoju bakterii i drożdży, czyli do kwasu. Z każdego otrzymanego etapu wypiekano po 3 chleby. Wypiek pieczywa przeprowadzono w trzech powtórzeniach metodą jednofazową w piecu laboratoryjnym Sadkiewicza w Katedrze Procesów i Urządzeń Przemysłu Spożywczego. Ciasto zarabiano w miesiarce typu GM przez 3min. Temperatura otrzymanego ciasta stanowiła 27 - 280C. Całość po wymiesieniu poddano wstępnej fermentacji w komorze rozrostowej o temperaturze 300C przez okres 2,5 godziny z przebiciem po 1 godzinie przez okres 1 min. Kęsy ciasta (300g) wykonano ręcznie. Po ich uformowaniu włożono je do znormalizowanej foremki, posmarowanej wewnątrz olejem jadalnym. Foremki z kęsem ciasta poddano fermentacji w temp. 300C i wilgotności ok. 85% do uzyskania pełnej dojrzałości. Po upływie 24 godzin od wypieku otrzymane bochenki pieczywa poddano ocenie punktowej pieczywa wg polskiej normy, obejmującej ocenę sensoryczną i badania fizykochemiczne pieczywa. Ocenę sensoryczną wykonał zespół 5-ciu osób sprawdzonych i przeszkolonych, które wykazywały odpowiednią wrażliwość sensoryczną. Oceniono cechy sensoryczne takie jak: wygląd zewnętrzny pieczywa, skórkę, miękisz, smak i zapach. W celu zbadania tekstury pieczywa wykonano na test TPA, polegający na podwójnym ściskaniu próbki, umożliwiający uzyskanie informacji o takich parametrach tekstury jak: twardość, sprężystość czy spójność. Test wykonano na teksturometrze TMS-Pro firmy Food Technology Corporation. W celu przeprowadzenia badań na teksturometrze z każdej partii pieczywa pobierano po 3 próbki miękiszu o wymiarach 40x40x20mm. (długość x szerokość x grubość). Wyniki stanowiły średnią z trzech powtórzeń wypieku. XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA 141 Mgr inż. Marek Szeląg Uniwersytet Rolniczy im. Hugona Kołłątaja w Krakowie, Katedra Inżynierii i Aparatury Przemysłu Spożywczego WPŁYW KSZTAŁTU KRAWĘDZI TNĄCYCH NOŻY NA ROZKŁAD TEMPERATURY W OBJĘTOŚCI FARSZU MIĘSNEGO W pracy rozpatrywane są problemy związane z powstawaniem ciepła podczas procesu kutrowania. Ogólnie ilość wygenerowanego ciepła uzależniona jest od wielu czynników, jak np.: od stanu przygotowania surowca (mięso mrożone, mięso świeże, podroby), od pojemności misy, od prędkości względnej noży, od kształtu krawędzi tnących noży i gatunku ich materiału. Autor w swojej pracy w sposób szczegółowy opisuje wybrane problemy z całości dość złożonego zagadnienia, którymi są: kształt noży (krawędź tnąca jednoelementowa ze zmiennym promieniem krzywizny oraz krawędź tnąca prostoliniowa wieloelementowa), prędkość obrotowa misy, prędkość obrotowa głowicy nożowej. Prezentowane w pracy wyniki autor uzyskał podczas badań doświadczalnych, stosując kuter laboratoryjny MADO Garant MTK 661 wyposażony w dwa komplety noży o różnych kształtach krawędzi tnących. Jako surowiec użyto: mięso wieprzowe (łopatka 2,5 kg), słonina (1,65 kg), lód (0,8 kg), dodatki (Vitakut VFe Parówka Burgundzka II - 10g·kg-1, mieszanka peklująca - 16g·kg-1). W celu wykazania różnic występujących między efektami uzyskanymi w procesie kutrowania przy stosowaniu dwóch kompletów noży przeprowadzono badania polegające na sporządzeniu dwóch farszów z tego samego surowca z zachowaniem jednakowych warunków technologii rozdrabniania. Za miarę generowanego ciepła przyjęto przyrost temperatury farszu mięsnego, uzyskanego przy stosowaniu oryginalnego kompletu noży oraz kompletu noży według projektu autorskiego. 142 XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA Dr Marek Szmigielski1, Prof. dr hab. inż. Wiesław Piekarski 2, Prof. dr hab. inż. Dariusz Andrejko1, Dr inż. Andrzej Masłowski1, Dr inż. Grzegorz Zając2 1 Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie, Katedra Biologicznych Podstaw Technologii Żywności i Pasz, 2Katedra Energetyki i Pojazdów ZASTOSOWANIE POSMAŻALNICZYCH OLEJÓW ROŚLINNYCH DO PRODUKCJI SUBSTYTUTU OLEJU NAPĘDOWEGO Oleje posmażalnicze stanowią uciążliwy produkt odpadowy, którego zagospodarowanie nastręcza problemów natury ekologicznej i ekonomicznej. Zastosowanie ich jako surowca do produkcji biopaliw wydaje się być doskonałą alternatywą, która znalazła swoje naukowe uzasadnienie [1, 2, 3, 4]. Nieodzowne jest jednak opracowanie właściwych technologii ich przetwarzania. Kluczowe znaczenie ma sposób oczyszczania tego surowca z zanieczyszczeń powstałych w procesie zanurzeniowego smażenia produktów spożywczych. Celem podjętych badań było opracowanie technologii oczyszczania posmażalniczego oleju roślinnego i przygotowanie go do produkcji biopaliw silnikowych. W badaniach wykorzystano kilka najczęściej stosowanych rozpuszczalników organicznych, które porównano pod względem skuteczności odzysku i oczyszczania posmażalniczego oleju rzepakowego uzyskanego w warunkach laboratoryjnych. Wykazano różnice w skuteczności działania przyjętych do badań rozpuszczalników organicznych jako medium do odzysku i oczyszczania posmażalniczego oleju roślinnego. O ich praktycznym zastosowaniu powinna jednak decydować dostępność i względy ekonomiczne, oraz łatwopalność i toksyczność dla ludzi i zwierząt. Opracowana na tej podstawie technologia została wykorzystana do procesu odzysku substancji tłuszczowej z frytur pozyskanych z punktów małej gastronomii. Odzyskany z frytury olej posmażalniczy poddano następnie transestryfikacji z alkoholem metylowym, a wytworzone w ten sposób biopaliwo zastosowano w badaniach silnikowych obejmujących podstawowe parametry pracy modelowego silnika 2CA90. Literatura [1] B. Maniak, M. Szmigielski, W. Piekarski and A. Markowska, “Physochemical changes of post frying sunflower oil”, International Agrophysics, vol. 23 , no. 3, pp. 243-248, 2009. [2] M. Szmigielski, B. Maniak and W. Piekarski, “Evaluation of chosen quality parameters of used frying rape oil as fuel biocomponent”, Internationale Agrophysic , vol. 22, no. 4, pp. 361-364, 2008. [3] “Chosen properties of post-frying rapeseed oil as raw material for production of engine fuel components with regard to diverse assortment of fried dishes” in Biofuels and ecological greases, W. Piekarski Ed., pp.41-51,Warszawa, Poland, 2009 (in Polish). [4] J. Tys, W. Piekarski, I. Jackowska, A. Kaczor, G. Zając and P. Starobrat, “Technological and economical determinants of production of rapeseed biofuels”, Acta Agrophysica, vol. 99, pp.1-162, 2003 (in Polish). XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA 143 Dr hab. inż. Beata Ślaska-Grzywna, Prof. dr hab. inż. Dariusz Andrejko, Mgr inż. Agata Blicharz-Kania Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie, Katedra Biologicznych Podstaw Technologii Żywności i Pasz WPŁYW PARAMETRÓW OBRÓBKI CIEPLNEJ DYNI NA WYBRANE WŁAŚCIWOŚCI TEKSTURALNE Warzywa dyniowate to jedne z najstarszych warzyw udomowionych przez człowieka. Jak wynika z badań archeologicznych prowadzonych na terenie Meksyku dynia jest znana i uprawiana od 8 tysięcy lat. Indianie z Argentyny uważali dynię za źródło młodości i nieprzemijającej urody. Już na długo przed Kolumbem Indianie uprawiali wiele odmian dyni na terenach ciągnących się wzdłuż kanadyjskich jezior [Kucharska i in. 2008]. Warzywa dyniowate są bardzo szeroko używane w kuchniach całego świata, zwłaszcza w kuchni amerykańskiej. Popularnością cieszą się też w kuchni zachodnioeuropejskiej. W kuchni polskiej dynia jest nieco zapomnianym warzywem. Wielu uważa ją za pożywienie dla zwierząt. Taki stosunek do tego warzywa spowodowany jest niedostateczną znajomością jego odżywczych i leczniczych właściwości. Ugotowana dynia staje się lekkostrawna, więc jest zalecana dla ludzi ze schorzeniami układu trawiennego. Do coraz większej popularyzacji dyni w Polsce przyczyniają się prace badawczo-hodowlane prowadzone przez uczelnie wyższe, głównie Uniwersytet Wrocławski i Szkołę Główną Gospodarstwa Wiejskiego [Bisenic, Vejkovic 1993, Korzeniowska i in. 2007]. Również w Uniwersytecie Przyrodniczym w Lublinie prowadzone są na szeroką skalę badania nad tym bardzo ciekawym z żywieniowego punktu widzenia surowcem. Jeden z wątków tych badań dotyczy wpływu obróbki cieplnej (kulinarnej) dyni odmiany Aura F1 na wybrane właściwości teksturalne, ważne w sensorycznym odbiorze konsumentów. W badaniach wykorzystano piec konwekcyjno-parowy firmy Unox, ogrzewając w nim próbki dyni przez 5, 10, 15, 20 i 25 minut w temperaturze 80 i 100°C przy różnym poziomie pary, tj.: 0, 20, 40, 60, 80 i 100%. Tak spreparowane próbki dyni poddano testom podwójnego ściskania w teksturometrze TA.XT plus. Na podstawie uzyskanych krzywych pomiarowych wyznaczano twardość, sprężystość i żujność, a następnie opisano matematycznie zakres ich zmienności spowodowany oddziaływaniem różnych, przyjętych w programie badawczym, parametrów obróbki cieplnej. Analizując uzyskane wyniki stwierdzono jednoznacznie, że obróbka cieplna dyni niezależnie od zakresu przyjętych w badaniach parametrów powoduje zmiany wyznaczanych właściwości teksturalnych. Wydłużenie czasu ekspozycji próbek dyni na działanie ciepła jest przyczyną zmniejszenia ich twardości i żujności przy jednoczesnym wzroście sprężystości. Zwiększenie ilości dodawanej w trakcie ogrzewania pary wodnej przyczynia się do spadku twardości i żujności próbek dyni, zaś zmiany sprężystości są niewielkie. Wpływ temperatury w zakresie przyjętym w programie badawczym na mierzone właściwości teksturalne jest najmniej znaczący, choć również statystycznie istotny. 144 XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA Mgr inż. Karolina Tabaka, Prof. dr hab. inż. Marek Cierach, Inż. Wioletta Krzynowek, Mgr inż. Jacek Niedźwiedź Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie, Wydział Nauki o Żywności, Katedra Technologii i Chemii Mięsa WPŁYW WIELKOŚCI WYCIEKU CIEPLNEGO NA KRUCHOŚĆ WOŁOWINY KULINARNEJ Z MIESZAŃCÓW RAS CZARNO-BIAŁA I HEREFORD Spożycie wołowiny kulinarnej w Polsce jest kilkakrotnie mniejsze niż w innych krajach UE, a przyczyną jest utrzymywanie ras bydła typu użytkowego mlecznego dostarczającego mięsa o niestabilnej jakości, ciemnej barwie, niekorzystnej kruchości, wymagającego długotrwałej obróbki cieplnej, a przy tym charakteryzującego się wysoką ceną. Z uwagi na docenianą wysoką wartość odżywczą wołowiny, od wielu lat wdraża się w Polsce różne programy poprawy i stabilizowania jakości tego produktu, a jedną ze znanych metod jest krzyżowanie towarowe krów rasy czarno-białej z buhajami ras typu użytkowego mięsnego. Celem przeprowadzonych badań była charakterystyka właściwości mięsa wołowego, ze szczególnym zwróceniem uwagi na teksturę mięsa po obróbce cieplnej, pozyskanego z mieszańców ras hereford i czarno-biała opasanych w warunkach kontrolowanych w stacji doświadczalnej, ubijanych w wieku 15-18 miesięcy i poddawanych rozbiorowi w oparciu o stosowaną technologię produkcji mięsa kulinarnego. Badano mięsień półścięgnisty (m. semitendinosus) oraz mięsień najdłuższy grzbietu (m. longissimus thoracis), które pobierano 48h po uboju z tusz wolców w wieku 15-18 m-cy. Zwierzęta żywiono jednakową paszą, kontrolując parametry opasu. Oznaczono wartość pH mięśni oraz ich podstawowy skład chemiczny. Wielkość wycieku cieplnego obliczono na podstawie różnicy mas przed i po obróbce cieplnej w temperaturze: 50, 60, 70, 80 lub 90°C przez 20 min. Pomiar wartości siły cięcia mięsa przeprowadzono na próbkach mięśni poddanych obróbce cieplnej w temperaturze 80°C przez 45min. Oznaczenie siły cięcia Fmax (N) przeprowadzono za pomocą urządzenia Instron 5965 wyposażonego w nóż Warnera – Bratzlera (S5406A), poruszający się z prędkością 120mm/min. Wykonano ocenę organoleptyczną mięśni, określając ich kruchość w skali od 1 do 9 pkt. Badane mięśnie charakteryzowały się zbliżonymi wartościami pH, w każdym przypadku niższymi od 5,7, co świadczy o prawidłowym zakwaszeniu poubojowym. Zawartość tłuszczu była podobna w badanych ligawach (2,81-3,36%), a wyższa i zróżnicowana między osobnikami w przypadku rostbefu (3,11-7,43%). Mięśnie grzbietowe o wyższej zawartości tłuszczu charakteryzowały się mniejszymi wartościami wycieków cieplnych, ale nie stwierdzono wyraźnej zależności między wielkością wycieków a siłą cięcia Fmax. Potwierdzono korzystniejszą kruchość rostbefu w ocenie instrumentalnej jak i sensorycznej. Praca powstała w ramach Projektu WND-POIG.01.03.01-00-204/09 Optymalizacja produkcji wołowiny w Polsce, zgodnie ze strategią „od widelca do zagrody”, współfinansowanego ze środków Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego w ramach Programu Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka 2007-2013. XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA 145 Dr inż. Przemysław Tyczewski Politechnika Poznańska, Instytut Maszyn Roboczych i Pojazdów Samochodowych, [email protected] ANALIZA POWIERZCHNI WĘZŁÓW TARCIA SPRĘŻAREK CHŁODNICZYCH PRACUJĄCYCH W NIEKORZYSTNYCH WARUNKACH EKSPLOATACJI Zmieniające się przepisy dotyczące stosowania substancji zubożających warstwę ozonową powodują, że wprowadzane są nowe czynniki chłodnicze do urządzeń i instalacji chłodniczych. Elementy ruchowe sprężarek chłodniczych narażone są na różne rodzaje procesów zużycia, w zależności od stosowanych olejów i czynników chłodniczych. Przyczynami uszkodzeń sprężarek jest brak oleju, nieodpowiednio dobrany olej do czynnika chłodniczego, przegrzanie sprężarki, uderzenie cieczowe, rozruch zalanej sprężarki oraz zalanie ciekłym czynnikiem. W obecnym czasie nie ma uniwersalnego oleju do sprężarek chłodniczych. Postanowiono zbadać wpływ mieszaniny oleju i czynnika chłodniczego na zużywanie się elementów sprężarki. W pracy przedstawiono wyniki badania zużycia węzłów tarcia rzeczywistej sprężarki chłodniczej. Badania wykonano na stanowisku eksperymentalnym składającym się z rzeczywistych elementów chłodniczych. Na urządzeniu tym symulowano różne niekorzystne prace sprężarki. Praca zawiera porównanie profili chropowatości powierzchni przed i po próbach badawczych. Sprężarka chłodnicza pracowała w obecności mieszaniny oleju i ciekłego czynnika chłodniczego oraz w obecności gorących gazów czynnika chłodniczego. 146 XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA Dr inż. Dariusz Urbaniak1, Dr inż. Tomasz Wyleciał2 Politechnika Częstochowska, 1Instytut Maszyn Cieplnych, 2Katedra Pieców Przemysłowych i Ochrony Środowiska ZASTOSOWANIE MŁYNA STRUMIENIOWO- FLUIDALNEGO W PROCESIE ODDZIELANIA ŁUSEK OD ZIAREN ZBÓŻ W pracy przedstawiono możliwość zastosowania młyna strumieniowo-fluidalnego do oddzielania łusek zbóż od bielma. Oddzielanie łusek zbóż od bielma, zwane obłuskiwaniem, ma na celu oddzielenie bielma od warstw zewnętrznych ziarna - okrywy plewiastej i częściowo owocowo-nasiennej. Obłuskiwanie przeprowadza się najczęściej mechanicznie przez ściskanie i ścieranie ziarna, tarcie ziarna o szorstką powierzchnię lub przez wielokrotne uderzenie połączone z tarciem o szorstką powierzchnię. Takie realizacje procesu niestety powodują zniszczenie (łamanie) bielma i łusek. W wielu współczesnych zastosowaniach ziaren wymagane jest zachowanie nienaruszonego bielma, jak również łusek. Wykorzystanie w procesie obłuskiwania młyna strumieniowo-fluidalnego pozwoli zachować nienaruszone postacie oddzielanych elementów. W ostatnich latach można zaobserwować wzrost zainteresowania technologią fluidyzacji w wielu dziedzinach życia. Reaktory fluidyzacyjne znalazły zastosowanie w ciepłownictwie, energetyce, metalurgii, farmakologii, suszarnictwie i wielu innych branżach. Proces fluidyzacji znalazł zastosowanie również w procesach przeróbki materiałów ziarnistych – rozdrabnianiu, klasyfikacji. W odniesieniu do innych typów młynów powodzenie młynów strumieniowofluidalnych wynika z korzyści, jakie zapewniają tego rodzaju młyny. W młynach strumieniowo-fluidyzacyjnych przeróbka materiałów ziarnistych odbywa się w wysokoenergetycznej warstwie fluidalnej, w wyniku doprowadzenia strumienia powietrza sprężonego. W wyniku tego ziarna zostają sfluidyzowane i następuje intensyfikacja ich przemieszczeń. Konsekwencją tego są zderzenia ziaren, jak również wzajemne ich ścieranie. Odpowiedni dobór parametrów procesu może zintensyfikować jedne oddziaływania w stosunku do drugich. W pracy zaprezentowano wyniki eksperymentu obłuskiwania ziaren zbóż przy różnych wartościach parametrów procesu. XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA 147 Dr inż. Sławomir Walczyński Instytut Zootechniki – Państwowy Instytut Badawczy, Krajowe Laboratorium Pasz NIEJEDNORODNOŚĆ PRODUKTU PASZOWEGO NIE OBCIĄŻONEJ ZMIENNOŚCIĄ METODY NA PRZYKŁADZIE BADANIA MIESZARKI ŁOPATOWEJ Wykonano badanie dokładności mieszania przemysłowej mieszarki poziomej łopatowej o maksymalnym zasypie 1000kg. Wsadem testowym była mieszanina śruty pszennej i tlenku cynku, którego udział procentowy wynosił 0,01% oraz 0,001%. Mieszadło napędzane silnikiem o mocy 18,5kW poprzez reduktor uzyskiwało obroty 25,9obr/min. Badanie podzielono na 2 etapy. W pierwszym, w którym dokonano oceny skuteczności mieszania na poziomie 1:10.000, wykonano 3 mieszania. Po każdym kroku mieszania wynoszącym 120s, 180s i 240s pobierano próbkę seryjną składająca się z 10 próbek pierwotnych o masie 250g każda. W drugim etapie, w którym oceniano skuteczność procesu na poziomie 1:100.000, pobrano 10 próbek pierwotnych o masie 150g każda po 180s mieszania. W próbkach oznaczano zawartość cynku. Do obliczeń niejednorodności nie obciążonej zmiennością metody zastosowano prawo propagacji błędów Gaussa oraz podręcznik Nordtest (2008). Współczynniki obliczano według wzorów 1 i 2. 2 CVm CVr CVh 2 (1) 2 CVh CVm CVr 2 (2) gdzie: CVm – obliczony współczynnik zmienności, CVr – współczynnik zmienności metody (powtarzalność), CVh – współczynnik zmienności niejednorodności badanego składnika (standardowa niejednorodność). Wyniki badań zestawiono w tabeli 1. Tabela 1. Wyniki badania dokładności mieszania mieszarki łopatowej Średnia z 10 Dokładność Czas miepomiarów (2 SD CVm,[%] CVr,[%] mieszania szania, [s] powtórzenia), [mg/kg] 120 102,5 5,147 5,02 2,19 1:10 000 180 104,8 3,218 3,07 1,93 240 112,3 5,229 4,66 2,78 1:100 000 180 72,1 2,851 3,96 1,58 CVh,[%] 4,52 2,39 3,74 3,63 Najlepsze efekty, w obu przypadkach, uzyskano dla czasu mieszania t = 180 s, gdzie obliczona standardowa niejednorodność wyniosła CVh = 2,39% (udział ZnO=0,01%) oraz 3,63% (udział ZnO=0,001%). Badana mieszarka spełniła wymogi zawarte w Instrukcji Głównego Lekarza Weterynarii odnośnie wymieszania surowców i może być wykorzystywana zarówno do produkcji mieszanek, jak i premiksów paszowych. 148 XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA Dr inż. Dorota Walkowiak-Tomczak, Prof. dr hab. inż. Janusz Czapski Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, Wydział Nauk o Żywności i Żywieniu, Zakład Technologii Owoców i Warzyw WYKORZYSTANIE SIECI NEURONOWYCH DO PRZEWIDYWANIA JAKOŚCI BARWY SOKÓW Z OWOCÓW JAGODOWYCH NA PODSTAWIE POMIARÓW INSTRUMENTALNYCH W przypadku soku z owoców jagodowych, które są bogatym źródłem różnych związków bioaktywnych, ważną rolę w ich akceptacji przez konsumenta odgrywa barwa. Poszukuje się możliwości zastąpienia pracochłonnych i obarczonych subiektywizmem metod oceny sensorycznej metodami instrumentalnymi. Celem pracy było określenie możliwości wykorzystania sieci neuronowych do oceny jakości barwy soków z owoców jagodowych, barwnych dzięki obecności antocyjanów Jako źródło barwników antocyjanowych stosowano nieogrzewane i ogrzewane roztwory koncentratów soków z aronii, czarnej porzeczki, czarnej jagody, czarnego bzu oraz preparaty barwników ze skórek winogron i hibiskusa. Roztwory antocyjanów o zawartości 5,0, 12,5 i 20,0 mg antocyjanów/100 cm3 otrzymano przez rozcieńczenie prób buforami o pH 3,0, 4,0 i 5,0. Roztwory poddano ocenie sensorycznej oraz przeprowadzono pomiar parametrów barwy i zawartości antocyjanów. Jednocześnie roztwory rozlano do ampułek szklanych o pojemności 10 cm3, a następnie pasteryzowano w łaźni wodnej w temperaturze 85C przez 15 minut. Po ogrzewaniu próby chłodzono w kąpieli z zimną wodą, a następnie poddawano ocenie, jak dla prób nieogrzewanych. Całkowitą zawartość antocyjanów oznaczano spektrofotometryczną metodą różnicową wg Francisa i Fuleki. Parametry barwy w układzie CIE L*a*b* oznaczano przy użyciu spektrofotometru Hitachi U3000, przy źródle światła C, w świetle przepuszczonym, szczelinie 1,0nm oraz przy grubości warstwy optycznej 2 mm. Barwę prób oceniano w szklanych ampułkach o pojemności 10 cm3, stosując metodę skalowania punktowego wg przygotowanego arkusza obejmującego ocenę tonu barwy, opis barwy, natężenie, naturalność i pożądalność. Uzyskane wyniki wprowadzono jako dane wejściowe do konstruowania sieci neuronowych za pomocą programu Statistica Neural Networks firmy StatSoft. Wyniki pomiarów instrumentalnych i oceny sensorycznej dla 280 prób zostały losowo podzielone na grupę danych do uczenia sieci (150 prób), weryfikujących (70 prób) i testowych (60 prób). Jako wartość współczynnika uczenia przyjęto 0,85, a współczynnika wygładzenia 0,95. Jako rodzaj sieci wybrano i testowano różne wersje perceptronu wielowarstwowego. We wszystkich przypadkach jako dane wejściowe przyjęto składowe barwy X, Y, Z, dla których uzyskano lepszą skuteczność sieci niż dla parametrów barwy L*a*b*. Najlepsze rezultaty uzyskano wykorzystując sieć o trzech warstwach ukrytych po 15 neuronów, w której dla większości przypadków wartości średniego błędu wynosiły poniżej 0,2. Zbliżone wartości pierwiastka błędu średniokwadratowego (RMSE) dla prób treningowych i weryfikujących wskazują na poprawną wielkość sieci. Analizując wartości RMSE stwierdzono, że sieć o trzech warstwach ukrytych po 15 neuronów pozwoliła najskuteczniej, spośród badanych XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA 149 sieci, przewidywać wartości natężenia, naturalności i pożądalności barwy. Również wartości ilorazu odchylenia standardowego błędu do odchylenia standardowego danych doświadczalnych (SD Ratio) były w tym przypadku najniższe i wynosiły od 0,44 do 0,78. We wszystkich testowanych sieciach najniższą skuteczność stwierdzono w przypadku przewidywania pożądalności, a najwyższą dla natężenia. Na podstawie przeprowadzonych doświadczeń stwierdzono, że sieci neuronowe mogą być wykorzystane do przewidywania oceny jakości barwy na podstawie pomiarów instrumentalnych, co pozwoliłoby zredukować czasochłonne oceny sensoryczne, które wymagają pracy kilkuosobowego zespołu. Ponadto ocena sensoryczna zawsze obarczona jest pewnym wpływem subiektywnych odczuć komisji, co nie występuje podczas analizy instrumentalnej z zastosowaniem sieci neuronowych. Praca została zrealizowana w ramach projektu: ”Nowa żywność bioaktywna o zaprogramowanych właściwościach prozdrowotnych". Innowacyjna Gospodarka. POIG 01.01.02-00061/09. 150 XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA Dr inż. Jolanta Wawrzyniak, Dr hab. inż. Antoni Ryniecki - prof. nadzw. Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, Wydział Nauk o Żywności i Żywieniu, Instytut Technologii Żywności Pochodzenia Roślinnego, Zakład Inżynierii i Aparatury Przemysłu Spożywczego MODELOWANIE MATEMATYCZNE DOPUSZCZALNEGO CZASU POŻNIWNEJ KONSERWACJI ZIARNA JĘCZMIENIA BROWARNEGO W NIEKORZYSTNYCH WARUNKACH TERMICZNYCH Celem pracy było sformułowanie modelu matematycznego pozwalającego na przewidywanie czasu, podczas którego ekosystem masy składowanego po zbiorach ziarna jęczmienia browarnego powinien zostać prawidłowo zakonserwowany. Model opracowano dla niekorzystnych warunków zbioru i pożniwnej konserwacji ziarna, jakie mogą wystąpić w klimacie Polski, tj.: (a) wysokiego skażenia grzybami mikroskopowymi świeżo zebranego ziarna charakterystycznego dla tzw. mokrych lat (przyjęta liczba jednostek tworzących kolonie grzybów mikroskopowych (JTK) w ziarnie jęczmienia wynosiła 4×10 4 jtk∙g-1), (b) niekorzystnych warunków termicznych zbioru i składowania (temperatura w zakresie 23-30ºC) oraz (c) niekorzystnych warunków wilgotnościowych (aktywność wody w ziarnie w zakresie 0,81-0,94). W pierwszym etapie prac zbadano dynamikę rozwoju grzybów mikroskopowych w ziarnie skażanym ich zarodnikami i przechowywanym w stałych warunkach temperatury i aktywności wody w ziarnie. Otrzymane charakterystyki rozwoju pleśni wykorzystano do opracowania modelu bezpiecznego czasu konserwacji ziarna jęczmienia. Zmienną wyjściową modelu był czas (τJTK), po którym mikroflora grzybowa ziarna osiągała maksymalny dopuszczalny poziom skażenia, a parametrami wejściowymi temperatura i aktywność wody w ziarnie. Do budowy modelu dopuszczalnego czasu konserwacji ziarna wykorzystano zmodyfikowany model Gompertz'a, w którym parametry związane ze wzrostem grzybów mikroskopowych tj.: maksymalną szybkość wzrostu, długość fazy zastoju oraz logarytm naturalny z JTK grzybów mikroskopowych w stacjonarnej fazie wzrostu pleśni uzależniono od warunków składowania ziarna. Sformułowany model z zadawalającą zgodnością z danymi doświadczalnymi (r2 = 0,98; p < 0,05) pozwala, na podstawie łatwo mierzalnych on-line parametrów, przewidywać czas, po którym w ekosystemie składowanej masy ziarna istnieje ryzyko rozwoju grzybów mikroskopowych. Zastosowanie modelu matematycznego dopuszczalnego czasu pożniwnej konserwacji ziarna w niekorzystnych warunkach termicznych bezpośrednio przez producentów zbóż w formie tabel i wykresów lub jako programu komputerowego w urządzeniach kontrolno-pomiarowych może przyczynić się do poprawy jakości mikrobiologicznej ziarna, zmniejszenia strat oraz podniesienia jakości wytwarzanej z niego żywności. Praca naukowa częściowo finansowana ze środków na naukę w latach 2010-2013 jako projekt badawczy nr N N313 209938. XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA 151 Dr hab. inż. Wojciech Weiner, Prof. nadzw. UTP1, Dr hab. inż. Andrzej Dowgiałło, Prof. nadzw. UTP1, Mgr inż. Kazimierz Kołodziej2, Dr inż. Bogusław Pawlikowski2 1 Uniwersytet Technologiczno – Przyrodniczy w Bydgoszczy, Wydział Technologii i Inżynierii Chemicznej, Katedra Technologii i Aparatury Przemysłu Chemicznego i Spożywczego 2 Morski Instytut Rybacki – Państwowy Instytut Badawczy, Zakład Technologii i Mechanizacji Przetwórstwa ZMIANY STANU ŚWIEŻOŚCI I JAKOŚCI SUROWCÓW ODPADOWYCH – KRĘGOSŁUPÓW Z PRZETWÓRSTWA ŁOSOSI PODCZAS ICH PRZECHOWYWANIA W RÓŻNYCH WARUNKACH W procesach przetwórstwa ryb na cele konsumpcyjne powstają znaczne ilości różnego rodzaju surowców odpadowych, które w zasadniczej części są zagospodarowywane na cele paszowe. Istnieją przesłanki wskazujące możliwość bardziej, niż dotychczas, racjonalnego wykorzystania, niektórych z tych surowców, na przykład łososi. Obecnie w Polsce i na świecie odpady po przetwórstwie łososi na cele konsumpcyjne są na ogół przekazywane lub sprzedawane po stosunkowo niskiej cenie jako surowiec do przetwórstwa na mączkę rybną, jako składnik karmy dla zwierząt futerkowych lub pasz roślinnorybnych. Jednak w określonych warunkach surowce odpadowe łososi można wykorzystać na półprodukty i produkty innowacyjne, przeznaczone do spożycia przez ludzi, m.in. olej rybny (łososiowy), naturalne preparaty mineralne, żelatyna spożywcza i/lub techniczna, rozdrobnione jadalne mięso łososiowe. W pracy przedstawiono wyniki badań wypływu czasu przechowywania w temperaturach od -1 do +4ºC kostnych odpadów po filetowaniu łososi (kręgosłupów z pozostałościami tkanki mięśniowej) na ich stan świeżości i jakość technologiczną. Na ich podstawie stwierdzono, że wykorzystanie kręgosłupów z przeznaczeniem do przetwórstwa na produkty spożywcze, takie jak np. zupy rybne, odzysk mięsa z przeznaczeniem do konserw rybnych itp. powinno nastąpić w czasie przechowywania w w/w warunkach chłodniczych nie dłuższym niż 12 dób od uboju ryb i 8 dób od przetwórstwa łososi o ile nastąpiło ono nie później jak po 4 dobach od uboju. 152 XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA Dr inż. Piotr Wesołowski1, Dr inż. Jolanta Gawałek2 1 Politechnika Poznańska, Wydział Technologii Chemicznej, Instytut Technologii i Inżynierii Chemicznej, Zakład Inżynierii Procesowej 2 Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, Wydział Nauk o Żywności i Żywieniu, Instytut Technologii Żywności Pochodzenia Roślinnego, Zakład Inżynierii i Aparatury Przemysłu Spożywczego WYTWARZANIE ROZTWORÓW KAZEINIANU SODU MIESZADŁEM TYPU STATOR-ROTOR W MIESZALNIKU BEZ PRZEGRÓD Wytwarzanie wodnych roztworów pylistych ciał stałych takich jak kazeinian sodu jest poważnym problemem badawczym. We wcześniejszych badaniach własnych do wytwarzania tego typu roztworów w przypadku podobnych mediów takich jak: rozpuszczalna kawa naturalna [1] oraz rozpuszczalna kawa zbożowa [2], rekomendowano klasyczny mieszalnik z czterema przegrodami wyposażony w mieszadło o pochylonych łopatkach, które w osi zbiornika pompuje mieszany układ w górę, tak jak zaleca się to podczas wytwarzania zawiesin lekkich cząstek. Jednakże w przypadku pylistych ciał stałych wykazujących tendencję do zbrylania się takich jak maltodekstryna lub kazeinian sodu, mieszalnik wyposażony w przegrody okazał się nieprzydatny. Do tego typu mediów na podstawie przeprowadzonych badań modelowych [3,4], zaproponowano mieszalnik bez przegród z pochylonym wałem mieszadła. Brak przegród w mieszalniku eliminuje wprawdzie problem strat mieszanego medium jednak znacznie wydłuża czas mieszania. Na obecnym etapie prowadzonych od szeregu lat badań doświadczalnych dotyczących wytwarzania wodnych roztworów pylistych ciał stałych podjęto próbę sprawdzenia przydatności mieszalnika bez przegród z wysokoobrotowym mieszadłem typu stator-rotor do uzyskiwania wodnych roztworów kazeinianu sodu. Przeprowadzone badania modelowe wykazały możliwość znacznego skrócenia czasu mieszania w mieszalniku bez przegród z mieszadłem typu stator-rotor, jednakże ze względu na bardzo silne napowietrzenie wytwarzanych koncentratów kazeinianu sodu nie zdecydowano się rekomendować takiego układu do zastosowania w praktyce przemysłowej. LITERATURA [1] Wesołowski P., Gawałek J.: Concentration effect on density and viscosity of natural coffee concentrates. International Journal of Applied Mechanics and Engineering, Vol. 10, 183-188, 2005. [2] Wesołowski P., Gawałek J.: Wytwarzanie koncentratów rozpuszczalnej kawy zbożowej w mieszalniku z mieszadłem łapowym. Inżynieria Rolnicza Rok IX, 11(71), 489-496, (2005). [3] Wesołowski P., Gawałek J.: Comparison of the energy consumption on the production of highly concentrated maltodextrin concentrates. Polish Journal of Chemical Technology, 8, 4, 47-49, (2006). [4] Wesołowski P., Gawałek J., Alejski K., Wytwarzanie koncentratu kazeinianu sodu w mieszalniku bez przegród z pochylonym wałem mieszadła. Przemysł Chemiczny, 90(9), 1694-1697, (2011). XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA 153 Mgr inż. Waldemar Wieliczko, Prof. nadzw. dr hab. inż. Tadeusz Bil Politechnika Koszalińska, Wydział Mechaniczny, Zakład Teorii Mechanizmów i Podstaw Konstrukcji Maszyn POZYCJONOWANIE RYB PODCZAS MECHANICZNEGO ODGŁAWIANIA Mechaniczne odgławianie stosowane jest od lat w przetwórstwie rybnym. Ich celem jest poprawa wydajności uzyskania mięsa rybiego do poziomu odgławiania ręcznego i uproszczenie konstrukcji układów odgławiających. Zadaniem konstruktorów jest więc opracowanie takiego urządzenia do odgławiania ryb, aby otrzymany wynik obróbki był uzyskany z jak najmniejszymi stratami surowcowymi, niezależnie od wielkości jak również od rodzaju odgławianych ryb. W przedstawionej pracy poddano analizie istniejące metody odgławiania i wskazano możliwe do wykorzystania inne sposoby pozycjonowania ryb względem narzędzi tnących, pozwalające zmniejszyć straty surowcowe podczas procesu odgławiania. Niniejsze opracowanie przybliża zagadnienia związane z mechaniczną obróbką ryb. Opisano w nim sposoby wykorzystania różnych metod cięcia, a także rezultaty uzyskane w wyniku nacinania i odłamywania głowy ryby. Prace badawcze zrealizowano na stanowisku prototypowym. Efekty pracy przedstawiono w postaci opracowań graficznych i przeprowadzono dyskusję przydatności takiej technologii do mechanicznego odgławiania ryb. 154 XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA Dr inż. Jarosław Wyrwisz, Dr inż. Andrzej Półtorak, Dr inż. Magdalena Zalewska, Mgr inż. Adrian Stelmasiak, Mgr inż. Urszula Ulanicka, Mgr inż. Joanna Kaźmierczak, Mgr inż. Monika Moczkowska, Dr hab. inż. Agnieszka Wierzbicka – prof. SGGW SGGW w Warszawie OKREŚLENIE WPŁYWU NOWOCZESNYCH METOD OBRÓBKI CIEPLNEJ MIĘSA WOŁOWEGO NA EFEKTYWNOŚĆ PROCESU ORAZ WYBRANE PARAMETRY FIZYCZNE GOTOWEGO PRODUKTU Celem pracy było określenie wpływu nowoczesnych metod obróbki cieplnej mięsa wołowego na efektywność procesu oraz wybrane parametry fizyczne gotowego produktu. Poddawano pieczeniu różnymi metodami mięsień longissimus lumborum (rostbef) oraz mięsień gluteus medius z krzyżowej. Badanymi metodami pieczenia były: pieczenie w stałej temperaturze 80°C (P80), 180°C (P180) (Küppersbusch CPE-110), pieczenie przy użyciu programu ΔT=80 (Δ80) oraz ΔT=40 (Δ40) (Küppersbusch CPE-110), a także pieczenie w piecu mikrofalowo-konwekcyjnym przy natężeniu ogrzewania mikrofalowego (30 (M30) i 100% (M100)) (Merrychef, eikon e3). Obróbkę cieplną prowadzono do momentu uzyskania 70°C w geometrycznym środku próby. Badano parametry tekstury przy użyciu uniwersalnej maszyny testującej Instron 5965 za pomocą testu przecinania z wykorzystaniem elementu tnącego Warnera-Bratzlera oraz test podwójnego ściskania TPA (Texture Profile Analysis). Wyznaczanymi składowymi tekstury były siła cięcia [N], praca cięcia [J], twardość I [N], twardość II [N], adhezyjność [J/cm2] oraz spoistość [-]. Badano również fotokolorymetrycznie barwę na powierzchni produktu oraz na przekroju próby określając jej równomierność (ΔE). Efektywność procesowa została określona metodą wagową. Zastosowanie obróbki niskotemperaturowych P80 i Δ40 wpływa na bardziej równomierną barwę na przekroju, mniejszą twardość, zwiększoną adhezyjność oraz spoistość niż użycie obróbek wysokotemperaturowych P180 i M100. Słowa kluczowe: wołowina, pieczenie, ogrzewanie konwekcyjno-mikrofalowe, efektywność procesowa, tekstura, barwa XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA 155 Dr inż. Magdalena Zalewska, Dr inż. Janusz Wyrwisz, Dr inż. Andrzej Półtorak, Dr inż. Robert Zaremba, Mgr inż. Monika Moczkowska SGGW w Warszawie ANALIZA WPŁYWU pH NA KSZTAŁTOWANIE BARWY WYBRANYCH MIĘŚNI TUSZY WOŁOWEJ W PROCESIE ”BLOOMING” Barwa wołowego surowego mięsa kulinarnego stanowi jeden z najważniejszych wyróżników jakościowych, które mają wpływ na decyzję konsumentów o zakupie. Mięso zapakowane próżniowo, w środowisku beztlenowym przyjmuje ciemnobrunatną barwę. Jednak po otwarciu opakowania (zapewnienie dostępu tlenu) barwa powraca do stanu pierwotnego. Tempo rozwoju barwy (blooming) jest uzależnione m.in. od wartości pH. Ogrzewanie mięśni o normalnym pH tzn. 5,3-5,7 powoduje tworzenie się szarego pigmentu mięsa poddanego obróbce cieplnej. Składowe barwy tego barwnika uzależnione są od temperatury wewnętrznej obrabianego termicznie surowca oraz pH surowca. Celem pracy była ocena wpływu wartości pH mięsa na kształtowanie barwy wybranych mięśni tuszy wołowej zarówno w postaci surowej, jak i po obróbce cieplnej. Badano zależność dynamiki rozwoju barwy w czasie procesu blooming 5 mięśni wołowych: longissiumus lumborum, semimembranosus, gluteus medius, rectus femoris, triceps brachii od wartości pH. Wykonano pomiar pH pH-metrem z metalową elektrodą firmy Testo (seria 205). Rozwój barwy badano poprzez pomiar w równych odstępach czasowych co 5 minut za pomocą fotokolorymetru Minolta CR-400. Proces obróbki termicznej (pieczenie) prowadzono w piecu konwekcyjno-parowym Küppersbusch CPE-110 w temperaturze 160°C do momentu osiągnięcia 70°C wewnątrz próby. Barwę uzyskanych produktów badano instrumentalnie na przekroju w 10 obszarach. Badania pozwoliły wykazać zależność tempa bloomingu od wartości pH, jak również określić wpływ pH na barwę mięsa po obróbce cieplnej. Słowa kluczowe: wołowina, pH, rozwój barwy, obróbka cieplna. 156 XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA Dr hab. Kazimierz Zawiślak – prof. UP, Prof. dr hab. Marian Panasiewicz, Dr inż. Paweł Sobczak, Dr inż. Jacek Mazur Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie, Wydział Inżynierii Produkcji, Katedra Inżynierii i Maszyn Spożywczych OCENA PROCESU SEPARACJI SITOWEJ NASION PAPRYKI Przygotowanie nasion o wysokim stopniu kiełkowania sprawia dużo problemów plantatorom. Najczęściej wykorzystywaną metodą w czyszczeniu nasion jest separacja sitowa. Charakteryzuje się ona dużą wydajnością, dokładnością czyszczenia oraz szerokim zakresem zastosowanego materiału. Podstawowym zespołem roboczym takich separatorów są sita, które wykonują określony ruch. Sita rozdzielają cząstki według trzech wymiarów, tj.: grubości, szerokości i długości. W zależności od wybranej cechy rozdzielczej, powinna być dobrana konstrukcja, kształt sita oraz wymiary otworów. Graniczne wartości przedziałów klasowych, rozdzielających materiał określone są przez wymiary otworów w sitach. Celem prezentowanych badań była ocena procesu separacji nasion papryki na dwóch analizatorach sitowych. Pierwszym był analizator wibracyjny firmy Retsch typu AS200, natomiast drugi z mimośrodowym ruchem sita typu SZ-1. W obu przypadkach zastosowano sita o oczkach kwadratowych o następujących wymiarach: dno, 1, 2, 3,15mm. Czas separacji ustawiono na 4 minuty. Do badań przeznaczono próbki o masie 100g. Badania wykonano w 3 powtórzeniach. Separator z sitem o ruchu mimośrodowym pozwolił na uzyskanie większej ilości frakcji z zakresu 2-3,15mm., natomiast oceniając pracę separatora wibracyjnego można stwierdzić, że ilość frakcji z zakresu 2-3,15 była statystycznie mniejsza niż na analizatorze o ruchu mimośrodowym sita. Badania finansowane ze środków KBN prowadzonych w latach 2011-2013 jako projekt badawczy nr NN 313757140. XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA 157 Mgr inż. Paulina Zdanowska, Mgr inż. Iwona Florczak, Prof. dr hab. inż. Janusz Wojdalski, Prof. dr hab. inż. Marek Klimkiewicz, Dr inż. Bogdan Dróżdż, Dr inż. Remigiusz Mruk Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie, Wydział Inżynierii Produkcji, Katedra Organizacji i Inżynierii Produkcji, Zakład Infrastruktury Technicznej EFEKTYWNOŚĆ WYTŁACZANIA OLEJU Z NASION RZEPAKU Tłoczenie oleju rzepakowego w prasie ślimakowej, metodą „na zimno”, wymaga znacznie zróżnicowanego zapotrzebowania na energię. Zależy ono przede wszystkim od pierwotnych właściwości surowca oraz odpowiedniego jego przygotowania do procesu. Obróbka wstępna polegająca na zastosowaniu rozpuszczalników zmniejsza tarcie materiału o ściany komory ślimaka, zmniejszając tym samym energię potrzebną do wytłaczania. Usunięcie rozpuszczalnika z otrzymanego w ten sposób oleju niezbędne jest przy przeznaczeniu go na cele spożywcze. W przypadku, gdy produkt stosowany ma być jako paliwo lub surowiec opałowy, proces ten nie jest konieczny. Pozostawienie rozpuszczalnika w otrzymanym produkcie poprawia wręcz jego właściwości. Efektywność i wydajność wytłaczania zmienia się ponadto na skutek sterowania takimi parametrami jak: prędkość obrotowa ślimaka oraz średnica dyszy wylotowej prasy. W pracy przedstawiono wyniki procesu wytłaczania oleju z nasion rzepaku na prasie jednoślimakowej. Wytłaczano czyste nasiona rzepaku oraz po uprzednim nasączeniu rozpuszczalnikiem (24 godziny przed wytłaczaniem) - alkoholem metylowym (metanolem) w proporcji 1:40 oraz 1:20. Celem badania było określenie wskaźników wydajności i efektywności wytłaczania oleju z nasion rzepaku z zastosowaniem nasączania rozpuszczalnikiem organicznym w zależności od średnicy dyszy wylotowej oraz prędkości obrotowej ślimaka prasy. Efektem przeprowadzonych eksperymentów było zwiększenie wydajności wytłaczania oleju z dodatkiem rozpuszczalnika w ilości 1:20 (natomiast dodatek 1:40 obniżał wydajność), która to zwiększała się wraz ze zwiększającą się prędkością obrotową ślimaka, a nie zależała od zmiennej średnicy dyszy. Uzyskano również zwiększenie efektywności wytłaczania (kg oleju/kWh) przy zastosowaniu 1:20 metanolu, dla średnicy dyszy 6 i 10mm, oraz 1:40 metanolu dla dyszy 8mm. Zaobserwowano ponadto trend malejący efektywności wytłaczania wraz ze zmniejszaniem się prędkości obrotowej ślimaka. Wybrany rozpuszczalnik miał zdolność ekstrahowania fazy tłuszczowej i wodnej, przez co mógł wpływać nie tylko na obecny w nasionach tłuszcz, lecz także na inne związki i wiązania między cząstkami. Mniejsza ilość rozpuszczalnika mogła wniknąć jedynie w okrywę nasienną, zaś większa wywołać dopiero zmiany w tłuszczu w środku nasiona. Można stwierdzić, że metanol zastosowany jako rozpuszczalnik do obróbki wstępnej przed wytłaczaniem oleju na cele energetyczne podziałał korzystnie na wydajność wytłaczania, gdyż przebiegało ono w sposób bardziej efektywny, a produkt posiadał lepsze właściwości: gęstość i lepkość oleju oraz właściwości odpowiednie do stosowania jako paliwo. 158 XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA Dr hab. inż. Jan Zwolak - prof. UR Uniwersytet Rolniczy im. H. Kołłątaja w Krakowie, Wydział Technologii Żywności, Katedra Inżynierii i Aparatury Przemysłu Spożywczego KINEMATYKA UKŁADU ROBOCZEGO KUTRA MISOWEGO W PROCESIE ROZDRABNIANIA MIĘSA W pracy rozważane są zagadnienia kinematyczne układu roboczego kutra misowego, złożonego z głowicy nożowej, wału nożowego oraz misy. Rozpatrywane są głowice z 6 nożami umocowanymi w trzech płaszczyznach oraz głowice z 8 nożami ustawionymi w czterech równoległych do siebie płaszczyznach. W analizie kinematyki rozdrabniania rozpatrywane są ruchy podstawowe wykonywane przez głowicę nożową oraz ruchy przygotowawcze misy wypełnionej rozdrabnianym surowcem. Rozważania prowadzono na nożach o łukowej jednoelementowej krawędzi tnącej oraz na nożach mających prostoliniową wieloelementową krawędź tnącą. Stosowanie odpowiedniej prędkości ruchu obrotowego misy i głowicy nożowej z uwzględnieniem kształtu krawędzi tnącej noży, umożliwiło przeprowadzenie klasyfikacji procesu rozdrabniania ze względu na siły styczne i normalne występujące na styku krawędzi tnącej i wypełniającego misę surowca. XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA 159 Dr hab. inż. Jan Zwolak - prof. UR1, Dr hab. inż. Stanisław Skrzypek - prof. AGH2 1 Uniwersytet Rolniczy im. H. Kołłątaja w Krakowie, Wydział Technologii Żywności, Katedra Inżynierii i Aparatury Przemysłu Spożywczego, 2 Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie, Wydział Inżynierii Metali i Informatyki Przemysłowej, Katedra Metaloznawstwa i Metalurgii Proszków ANALIZA WŁAŚCIWOŚCI WARSTWY WIERZCHNIEJ NOŻY KUTRÓW MISOWYCH DO ROZDRABNIANIA MIĘSA W ASPEKCIE ZUŻYWANIA UBYTKOWEGO Efektywność procesu rozdrabniania mięsa w kutrze misowym mierzona w dłuższym przedziale czasowym uzależniona jest najbardziej od parametrów określających stan jakościowy noży. Na stan jakościowy noży składa się: kształt krawędzi tnącej, kąt ostrza, odporność na wielorakie formy zużywania i uszkodzenia. Z intensywnością zużywania i uszkodzenia wiążą się przede wszystkim właściwości warstwy wierzchniej noży. W pracy, właściwości warstwy wierzchniej charakteryzowane są przez strukturę geometryczną powierzchni, stan naprężeń własnych, rozkład mikrotwardości na przekroju poprzecznym noża, zawartość austenitu szczątkowego oraz charakter mikrostruktury na poprzecznym zgładzie metalograficznym. 160 XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA Dr inż. Tomasz Żelaziński, Dr inż. Adam Ekielski SGGW w Warszawie, Wydział Inżynierii Produkcji, Katedra Organizacji i Inżynierii Produkcji WPŁYW ROZMIESZCZENIA POR W PRZEKROJU POPRZECZNYM NA WŁASNOŚCI TEKSTURALNE EKSTRUDATÓW ZBOŻOWYCH Wyroby ekstrudowane charakteryzują się zwykle bardzo rozwiniętą i zróżnicowaną wewnętrzną strukturą porowatą, która zamknięta jest w produktach o nadanym przez dysze ekstrudera kształcie. Pory mogą posiadać różny rozmiar, kształt, występować w różnej ilości na określonej powierzchni czy różnić się grubością ścianek. Wiadomo, że pory na zewnętrznej powierzchni są spłaszczone, co jest efektem kurczenia się ekstrudatu na skutek gwałtownego ochładzania, natomiast struktura por wewnątrz ekstrudatu wydaje się nieregularna. W literaturze można znaleźć wiele publikacji na temat rozkładu wielkości por jednak brak jest badań przedstawiających rozmieszczenie por np. na powierzchni przekroju ekstrudatów. Należy zwrócić uwagę, że z tą charakterystyczną budową związane są takie parametry ekstrudatów jak tekstura czy cechy sensoryczne. Celem pracy było zatem zbadanie wpływu rozmieszczenia por w ekstrudowanych produktach na ich własności teksturalne. Badania wykonano na produktach ekstrudowanych wytworzonych w warunkach laboratoryjnych na ekstruderze jednoślimakowym oraz wybranych ekstrudowanych produktach komercyjnych. Na powierzchni ekstrudatu analizowano rozkład por na zadanej powierzchni przekroju oraz grupy por o określonej powierzchni. Badania wykonano na stanowisku badawczym do analizy obrazu, wyposażonym w mikroskop i oprogramowanie do analizy zdjęć: mikroskop stereoskopowy Opta Tech SL + kamera 3 Mpixel. Zdjęcia zapisywano w formacie TIF w rozdzielczości 2048 x 1536. Do analizy porowatości wykorzystano pakiet LabView 7.1 z bibliotekami wizyjnymi oraz programem Vision Asistant 7.1. Badania tekstury wykonano na stanowisku do badania siły Axis FA. Wyniki przedstawiono w postaci wykresów opracowanych jako powierzchnie odpowiedzi. XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA 161 Mgr inż. Krzysztof Żywociński, Dr hab. inż. Wojciech Korpal-prof. nadzw. UTP Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy w Bydgoszczy, Katedra Technologii i Aparatury Przemysłu Chemicznego i Spożywczego, Wydział Technologii i Inżynierii Chemicznej WPŁYW WYBRANYCH PARAMETRÓW PROCESU NA JAKOŚĆ FRYTUROWANEJ CEBULI Proces fryturowania (deep frying) polega na silnym ogrzewaniu surowca pod zwykłym ciśnieniem w gorącym tłuszczu lub innym ciekłym ośrodku pośredniczącym, np. w syropie z sacharozy lub w mieszaninie sacharozy z syropem skrobiowym. Temperatura tłuszczu w czasie trwania procesu mieści się w granicach od 180C do 260C, lecz zazwyczaj stosowaną temperaturą jest przedział od 170C do 190C [Tangduangdee i in. 2003]. Takie warunki powodują na ogół cenione zmiany w produkcie takie jak powstawanie zarumienionej, często kruchej skórki (w wyniku powierzchniowego odwodnienia, dekstrynizacji skrobi, koagulacji białek, tworzenia się brunatnych wtórnych produktów kondensacji wolnych grup aminowych z grupami karbonylowymi cukrów i ewentualnej karmelizacji) [Pijanowski, Dłużewski, Dłużewska, Jarczyk 1997; Daniewski i in. 1998]. Celem pracy było zbadanie wpływu czasu i temperatury procesu fryturowania na zawartość wody i tłuszczu w gotowym produkcie. Badaniom poddawano kilka odmian cebuli i analizowano ich przydatność do otrzymywania dobrego jakościowo produktu. 162 XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA WYKAZ UCZESTNIKÓW Prof. dr hab. inż. Inż. Prof. dr hab. inż. Dr hab. inż. Mgr inż. Andrejko Dariusz Bać Aldona Bakier Sławomir Bieńczak Krzysztof Bieńczak Agata Prof. dr hab. inż. Prof. dr hab. inż. Prof. dr hab. inż. Prof. dr hab. inż. Mgr inż. Prof. dr hab. inż. Prof. dr hab. inż. Prof. dr hab. inż. Mgr inż. Dr inż. Prof. dr hab. inż. Prof. dr inż. Dr inż. Prof. Prof. Mgr inż. Prof. dr hab. inż. Dr inż. Dr inż. Prof. dr hab. Prof. dr hab. inż. Dr inż. Mgr inż. Dr inż. Mgr inż. Dr hab. inż. Inż. Prof. dr hab. inż. Prof. dr hab. inż. Mgr inż. Doc inż. Mgr inż. Dr inż. Dr inż. Dr inż Mgr inż. Dr inż. Dr inż. Mgr inż. Mgr inż. Boss Janusz Budny Janusz Cierach Marek Czapski Jan Cyberny Remigiusz Cyklis Piotr Diakun Jarosław Dolata Włodzimierz Dolik Kamil Domoradzki Marek Dowgiałło Andrzej Dudkiewicz Daniel Ekielski Adam Erlikhman Vladimir Fatychov Juri Florczak Iwona Flizikowski Józef Gawałek Jolanta Gawrysiak-Witulska Marzena Gładyszewska Bożena Głuski Tadeusz Gondek Ewa Gorbacewicz Monika Gozdecka Grażyna Górny Kasper Góral Dariusz Grdzelisvili Gulnara Grochowicz Józef Hejft Roman Hoc Jarosław Hoffman Pavel Idaszewska Natalia Jakubowski Marek Jadwisieńczak Krzysztof Jakubczyk Ewa Jankowiak Paweł Janowicz Monika Kaliniewicz Zdzisław Kabziński Maciej Kaniewska Joanna Uniwersytet Przyrodniczy Lublin Politechnika Koszalińska Politechnika Białostocka Politechnika Poznańska Przemysłowy Instytut Maszyn Rolniczych Poznań Uniwersytet Opolski UWM Olsztyn UWM Olsztyn Uniwersytet Przyrodniczy Poznań Politechnika Koszalińska Politechnika Krakowska Politechnika Koszalińska Uniwersytet Przyrodniczy Poznań Politechnika Koszalińska UTP Bydgoszcz MIR Gdynia Politechnika Koszalińska SGGW Warszawa KSTU Kaliningrad KSTU Kaliningrad SGGW Warszawa UTP Bydgoszcz Uniwersytet Przyrodniczy Poznań Uniwersytet Przyrodniczy Poznań Uniwersytet Przyrodniczy Lublin Uniwersytet Przyrodniczy Lublin SGGW Warszawa Politechnika Białostocka UTP Bydgoszcz Politechnika Poznańska Uniwersytet Przyrodniczy Lublin CVUT Praga Akademia Rolnicza Lublin Politechnika Białostocka Browar Żywiec CVUT Praga Politechnika Poznańska Politechnika Koszalińska UWM Olsztyn SGGW Warszawa Firma Wieczorek Gostyń SGGW Warszawa UWM Olsztyn Uniwersytet Rolniczy Kraków UTP Bydgoszcz XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA Dr inż. Mgr inż. Prof. dr hab. inż. Dr inż. Dr inż. Dr inż. Mgr inż. Inż. Dr inż. Dr hab. Prof. dr hab. Prof. dr hab. inż. Prof. dr hab. Prof. dr hab. Prof. dr hab. inż. Mgr inż. Prof. dr hab. inż. Dr inż. Dr inż. Mgr inż. Dr inż. Dr inż. Mgr inż. Prof. dr hab. inż. Dr inż. Dr inż. Dr inż. Prof. dr hab. Mgr inż. Inż. Dr inż. Prof. dr hab. inż. Dr inż. Dr inż. Prof. dr hab. Mgr inż. Mgr inż. Mgr inż. Mgr inż. Kasprzak Jędrzej Kasperowicz Maciej Kluza Franciszek Kopeć Adam Kowalik Konrad Kozłowicz Katarzyna Krzewińska Anna Krzynowek Wioletta Kubiak Mariusz Sławomir Kuna-Broniowska Izabela Kuna-Broniowski Marek Kusińska Elżbieta Laskowski Janusz Lenart Andrzej Limanowski Jan Marciniak Malwina Marczuk Andrzej Masłowski Andrzej Mazur Jacek Miastkowski Krzysztof Michalska-Pożoga Iwona Mierzejewska Sylwia Niedźwiedź Jacek Nosal Stanisław Nowacka Małgorzata Obidziński Sławomir Ochowiak Marek Panasiewicz Marian Pawlak Tomasz Pěnička Michal Perz Karolina Piekarski Wiesław Piątek Michał Piepiórka-Stepuk Joanna Pietruszewski Stanisław Piotrowska Elżbieta Plawgo Agnieszka Poćwiardowski Wojciech Podgajny Sławomir Mgr inż. Dr inż. Dr inż. Mgr inż. Mgr inż. Dr inż. Dr inż. Dr inż. Pogorzelski Grzegorz Powałka Małgorzata Półtorak Andrzej Raczek Anna Raczkowska Aleksandra Rewolińska Aleksandra Ratajczak Wojciech Ringel Tomasz Politechnika Poznańska Politechnika Koszalińska Uniwersytet Przyrodniczy Lublin Politechnika Koszalińska Politechnika Lubelska Uniwersytet Przyrodniczy Lublin Politechnika Koszalińska UWM Olsztyn Politechnika Koszalińska Uniwersytet Przyrodniczy Lublin Uniwersytet Przyrodniczy Lublin Uniwersytet Przyrodniczy Lublin Uniwersytet Przyrodniczy Lublin SGGW Warszawa UWM Olsztyn Politechnika Koszalińska Uniwersytet Przyrodniczy Lublin Uniwersytet Przyrodniczy Lublin Uniwersytet Przyrodniczy Lublin Politechnika Białostocka Politechnika Koszalińska Politechnika Koszalińska UWM Olsztyn Politechnika Poznańska SGGW Warszawa Politechnika Białostocka Politechnika Poznańska Uniwersytet Przyrodniczy Lublin Uniwersytet Przyrodniczy Poznań CVUT Praga Politechnika Poznańska Uniwersytet Przyrodniczy Lublin Uniwersytet Przyrodniczy Poznań Politechnika Koszalińska Uniwersytet Przyrodniczy Lublin Uniwersytet Przyrodniczy Poznań Politechnika Koszalińska UTP Bydgoszcz Biuro Techniczno-Marketingowe Brzeziny SGGW Warszawa SGGW Warszawa SGGW Warszawa Politechnika Koszalińska Politechnika Koszalińska Politechnika Poznańska Politechnika Poznańska UTP Bydgoszcz 163 164 XV KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA BEMS 2012 KOSZALIN – KOŁOBRZEG 5-8 WRZEŚNIA Dr inż. Dr inż. Dr inż. Dr inż. Dr hab. inż. Prof. dr hab. inż. Różański Jacek Różańska Sylwia Rydzak Leszek Rydzkowski Tomasz Ryniecki Antoni Sadkiewicz Kazimierz Dr inż. Dr inż. Prof. dr hab. inż. Dr inż. Dr inż. Mgr inż. Mgr inż. Dr inż. Dr inż. Prof. dr hab. inż. Samborska Katarzyna Skorupska Elżbieta Skrzypek Stanisław Sobczak Paweł Stachowiak Arkadiusz Strzałkowska Karolina Sterczyńska Monika Sykut Barbara Szaferski Waldemar Szczepaniak Jan Mgr inż. Mgr inż. Dr Dr hab. inż. Mgr inż. Mgr inż. Dr inż. Mgr inż. Dr inż. Dr inż. Dr inż. Dr inż. Prof. dr hab. inż. Mgr inż. Prof. dr hab. inż. Prof. dr hab. inż. Mgr inż. Dr inż. Dr inż. Dr inż. Mgr inż. Prof. dr hab. Mgr inż. Prof. dr hab. inż. Dr inż. Mgr inż. Szczepańska Katarzyna Szeląg Marek Szmigielski Marek Ślaska-Grzywna Beata Tabaka Karolina Tarnicka Zofia Tomporowski Andrzej Turowski Janusz Tyczewski Przemysław Urbaniak Dariusz Walczyński Sławomir Wawrzyniak Jolanta Weiner Wojciech Wieliczko Waldemar Witrowa-Rajchert Dorota Wodziński Piotr Wojtasik-Kalinowska Iwona Wyleciał Tomasz Wyrwisz Jarosław Zalewska Magdalena Zawisza Krzysztof Zawiślak Kazimierz Zdanowska Paulina Zwolak Jan Żelaziński Tomasz Żywociński Krzysztof Politechnika Poznańska Politechnika Poznańska Uniwersytet Przyrodniczy Lublin Politechnika Koszalińska Uniwersytet Przyrodniczy Poznań Zakład Badawczy Przemysłu Piekarskiego Bydgoszcz SGGW Warszawa Politechnika Białostocka AGH Kraków Uniwersytet Przyrodniczy Lublin Politechnika Poznańska Uniwersytet Przyrodniczy Lublin Politechnika Koszalińska Politechnika Lubelska Politechnika Poznańska Przemysłowy Instytut Maszyn Rolniczych Poznań Politechnika Koszalińska Uniwersytet Rolniczy Kraków Uniwersytet Przyrodniczy Lublin Uniwersytet Przyrodniczy Lublin UWM Olsztyn Politechnika Poznańska UTP Bydgoszcz UWM Olsztyn Politechnika Poznańska Politechnika Częstochowska Instytut Zootechniki Lublin Uniwersytet Przyrodniczy Poznań UTP Bydgoszcz Politechnika Koszalińska SGGW Warszawa Politechnika Łódzka Politechnika Koszalińska Politechnika Częstochowska SGGW Warszawa SGGW Warszawa GAMA Koszalin Uniwersytet Przyrodniczy Lublin SGGW Warszawa Uniwersytet Rolniczy Kraków SGGW Warszawa UTP Bydgoszcz INSTYTUCJE WSPIERAJĄCE