Разработка вихревого гомогенизатора на основе теоретических и экспериментальных исследований процесса низкотемпературной кавитационной гомогенизации

Разработка вихревого гомогенизатора на основе теоретических и экспериментальных исследований процесса низкотемпературной кавитационной гомогенизации

Автор: Петрачков, Борис Владимирович

Шифр специальности: 05.18.12

Научная степень: Кандидатская

Год защиты: 2006

Место защиты: Москва

Количество страниц: 167 с. ил.

Артикул: 2948518

Автор: Петрачков, Борис Владимирович

Стоимость: 250 руб.

Разработка вихревого гомогенизатора на основе теоретических и экспериментальных исследований процесса низкотемпературной кавитационной гомогенизации  Разработка вихревого гомогенизатора на основе теоретических и экспериментальных исследований процесса низкотемпературной кавитационной гомогенизации 

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. Состояние вопроса и задачи исследования
1.1. Историческая справка
1.2. Молоко, как объект гомогенизации
1.3. Методики определения эффективности гомогенизации
1.4. Теоретические предпосылки процесса гомогенизации
1.5. Обзор конструкций известных устройств для гомогенизации
1.5.1. Классификация гомогенизирующих устройств
1.5.2. Клапанные гомогенизаторы и винтовые гомогенизаторы
1.5.3. Центробежные эмульсоры
1.5.4. Сопловые эмульсоры
1.5.5. Ультразвуковые и вибрационные гомогенизаторы
1.5.6. Вакуумные гомогенизаторы
1.5.7. Вихревые гомогенизаторы
1.6. Экспериментальные исследования процесса гомогенизации
1.7. Гидродинамические парадоксы гомогенизации
1.8. Предпосылки создания вихревого гомогенизатора
1.9. Задачи диссертации, последовательность исследований и применяемые методы
2. Теоретическое обоснование процесса гомогенизации
2.1. Винтовые потоки
2.3. Распределение скоростей и давлений в клапанной щели гомогенизатора на основе гипотезы дискретности жидкой фазы
2.4. Гипотеза низкотемпературной кавитационной гомогенизации
3. Моделирование процесса вихревой гомогенизации с целью определения оптимальных конструктивных параметров вихревого гомогенизатора
3.1. Разработка и обоснование конструктивных параметров эксперимен
3.1. Разработка и обоснование конструктивных параметров экспериментальной вихревой гомогенизирующей головки
3.2. Создание экспериментальной вихревой гомогенизирующей головки
3.3. Описание экспериментальной установки
3.4. Применяемые методы определения эффективности гомогенизации
3.4.1. Определение эффективности гомогенизации по размерам жировых шариков
3.4.2. Оптический метод определения степени дисперсности жира в гомогенизированном молоке.
4. Результаты экспериментальных исследований
4.1. Исследование влияния вихревой камеры
4.2. Исследование влияния диаметра входного сопла
4.3. Исследование влияния диафрагмы выхода гомогенизированного продукта
4.4. Зависимость положения диафрагмы выхода гомогенизированного продукта
4.5 Планирование эксперимента с целью определения оптимальных технологических параметров.
4.6 Поликомпонентные смеси
5. Разработка опытного вихревого гомогенизатора производительностью лч
5.1 Методика расчта опытного образца
5.2 Проектирование опытного вихревого гомогенизатора производительностью лч.
Список используемой литературы


Затем Голеном была предложена новая модель гомогенизатора, снабжённая головкой с пружинным клапаном, применение которого явилось решающим усовершенствованием. С тех пор гомогенизирующие головки принципиально не изменялись, а лишь подвергались тем или другим, мало существенным, изменениям в конструкциях различных фирм. Подавляющее большинство гомогенизаторов, используемых в промышленности, относится к клапанному типу. Существует мнение, что одной из причин медленного развитие техники гомогенизации является недостаточно высокий уровень развития теории процесса гомогенизации. Несмотря на большое количество теорий гомогенизации, часто они противоречивы и не подтверждены экспериментами. В свою очередь экспериментальные исследования наталкиваются на большие сложности из-за больших скоростей процесса и высоких давлений. Молоко - это ценнейший продукт питания, содержащий псе необходимые для жизни питательные вещества, поэтому состав молока очень сложен и включает в себя жиры, белки, аминокислоты, углеводы, органические кислоты, клетчатку [, - ]. Состав молока зависит от многих факторов, например, от породы скота, от состава кормов, времени года и многих других [ - ]. Тремя основными фазами молока считается молочный жир в виде жировых шариков, нерастворимые белки в виде мицелл и субмицелл казеина, и плазма, как раствор молочного сахара и солей в воде. Каждая фракция молока имеет крайне сложный состав и структуру. Жир в молоке образует эмульсию мелких жировых капель, жировых шариков довольно правильной формы, покрытых белковой оболочкой. Размер жировых шариков колеблется в пределах от 0,1 до мкм. Спсктротурбиди-метрическим методом обнаружены жировые шарики диаметром до 0,1 мкм []. При электронном микроскопировании были обнаруженным самые мелкие жировые шарики размером 0, мкм. Средний диаметр жирового шарика составляет 2+3 мкм. В одном миллилитре молока содержится 1,5+4*9 жировых шариков. Жировой шарик и его оболочка имеют сложный состав и структуру, по поводу чего нет единого мнения. Внутренняя часть, ядро жирового шарика состоит из легкоплавких жиров [], покрытых более прочным слоем тугоплавких жиров, которые, в свою очередь покрыты оболочкой [ - ]. Оболочка жировых шариков вместе с примыкающим к ней слоем тугоплавких жиров образует достаточно прочную структуру и большинство процессов тепловой и механической обработки молока не в состоянии её разрушить. Дробление жировых шариков и разрушение их оболочки при гомогенизации сопровождается образованием новой оболочки на более мелких шариках. После гомогенизации количество жировых шариков в зависимости от жирности молока увеличивается примерно в 0— 0 раз. Процесс дробления жировых шариков сопровождается увеличением площади их поверхности (суммарная поверхность жировых шариков увеличивается в 6 - раз) и изменением состояния поверхности раздела: жир/плазма [, ]. Увеличение свободной поверхности жировых шариков при гомогенизации способствует образованию новых больших площадей поверхностной пленки, на которой образуется новая плёнка из плазменных элементов молока, а также из элементов белковых мицелл, что влечёт за собой перестройку белкового и солевого состава молока. Таким образом, гомогенизация, разрушая самую крупнодисперсную фазу молока, жировые шарики, косвенно оказывает влияние на остальные фракции. В процессе гомогенизации изменяется структура и свойства белков. Диаметр мицелл казеина уменьшается, часть их распадается на субмицеллы, которые адсорбируются на вновь образованной поверхности жировых шариков. Существует множество критериев и методик оценки эффективности гомогенизации. Например, эффективность гомогенизации считается достаточной, если более % жировых шариков имеют размер 1—1,5 мкм []. Существует стандартная методика определения эффективности гомогенизации, основанная на центрифугировании молока и измерении содержания жира в нижней части специальной пробирки []. В настоящее время, гомогенизирующие устройства подразделяют на гомогенизаторы и эмульсоры, отличающиеся между собой лишь размеррм дисперсной фазы получаемых в них эмульсий.

Рекомендуемые диссертации данного раздела

28.06.2016

+ 100 бесплатных диссертаций

Дорогие друзья, в раздел "Бесплатные диссертации" добавлено 100 новых диссертаций. Желаем новых научных ...

15.02.2015

Добавлено 41611 диссертаций РГБ

В каталог сайта http://new-disser.ru добавлено новые диссертации РГБ 2013-2014 года. Желаем новых научных ...


Все новости

Время генерации: 0.207, запросов: 240