Совершенствование процесса и аппарата быстрого замораживания пищевых продуктов с использованием низкотемпературного воздуха от турборефрижераторной установки

• Автор: Стефанова, Виктория Александровна
• Шифр специальности: 05.04.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 223 с. : ил.

Содержание

Введение

1. Состояние вопроса

1.1. Скорость процесса - определяющий параметр быстрого замораживания штучных пищевых продуктов
1.2. Низкотемпературные системы хладоснабжения туннельного скороморозильного аппарата

1.2.1. Азотная проточная система хладоснабжения

1.2.2. Проточная система хладоснабжения низкотемпературным воздухом, расширенным в турбодетандере

1.3. Анализ информационного материала

2. Экспериментальные исследования процесса быстрого замораживания пищевых продуктов низкотемпературным воздухом от турбодетандера
2.1. Экспериментальный стенд и методика проведения исследований
2.2, Разработка контрольно-измерительной системы и программного обеспечения обработки экспериментальных данных
2.2.1. Общие положения
2.2.2. Разработка контрольно-измерительной системы для исследования процессов быстрого замораживания пищевых продуктов
2.3. Результаты экспериментальных исследований
2.4. Выводы по 2-ой главе
3. Научные основы быстрого замораживания пищевых продуктов в туннельном аппарате низкотемпературным воздухом от турборефри-жераторного агрегата
3.1. Аналитические исследования процесса
3.1.1. Общие сведения
3.1.2. Математическая модель расчета продолжительности замораживания пищевых продуктов низкотемпературным воздухом

3.1.3. Аналитическое определение коэффициента теплоотдачи в условиях симметричного теплоотвода низкотемпературным воздухом
3.2. Проверка адекватности предложенных математических моделей
3.3. Результаты аналитических расчетов и обоснование рациональных режимов быстрого замораживания пищевых продуктов низкотемпературным воздухом от турборефрижераторного агрегата
3.4. Выводы по 3-ей главе
4. Практическая реализация результатов исследований
4.1. Туннельный скороморозильный аппарат с воздушной проточной системой хладоснабжения от турборефрижераторного агрегата
4.2. Энергетическая оценка работы скороморозильного аппарата с низкотемпературным воздухом от турборефрижераторной установки
4.3. Технико-экономическая оценка скороморозильных аппаратов с машинной и проточной системами хладоснабжения
4.4. Внедрение и использование результатов диссертационной работы
4.5. Выводы по 4-ой главе
Основные результаты работы и выводы
Список использованной литературы
Приложение №
Приложение №2
Приложение №3
Приложение №4
Приложение №5
Приложение №6
Приложение №7

Введение
Производство быстрозамороженных пищевых продуктов - одно из наиболее динамично развивающихся отраслей промышленности. Так, например, производство быстрозамороженных продуктов в Европе выросло до 12 млн. тонн и составило в среднем свыше 22 кг на душу населения в год. Самого высокого уровня потребления из стран Европы достигла Дания - 50 кг/чел. В этой стране отрасль производства быстрозамороженной продукции дает $ 224 млрд., не считая мороженого. Рынок замороженных продуктов Польши - 257700 тонн в год. Причем, в основном, данная продукция Польшей экспортируется. Объем продаж только в Россию достигает 23000 тонн, при этом основной ассортимент составляют замороженные овощи и фрукты. Тенденции значительного роста развития рынка быстрозамороженной продукции просматривается и в таких странах Европы, как Великобритания, Германия, Франция, Италия, Швеция [61].
Замораживание таких продуктов осуществляется поштучно и поэтому они объединены термином «быстрозамороженные штучные пищевые продукты».
Быстрое замораживание предусматривает определенный классификацией интервал скорости процесса, гарантирующий высокое качество и товарный вид продукта, а также позволяющий включать его в общую поточную линию производства такой продукции [1].
Высокие скорости процесса обеспечивают значительное сокращение времени замораживания и, следовательно, энергозатрат. Считается, что при быстром замораживании штучных пищевых продуктов продолжительность процесса не должна превышать 1,0 часа.
Отрасль производства быстрозамороженных продуктов развивается и в нашей стране, однако, не такими темпами, как, например, в европейских странах. В России для этих целей в основном использу-

диненные группой продуктов П] 12 класса Пщринятой классификации.
Анализ полученных термограмм процесса показал, что подача паров азота, моделирующих низкотемпературный воздух, через коллектор с форсунками, используемый в аппарате АСТА, не обеспечивал симметричные условия теплообмена, которые заложены авторами [2, 19] в математическую модель.
В работе [19] на базе полученного экспериментального материала определялись: кривые изменения среднеобъемной температуры от времени замораживания; продолжительность процесса; среднеинтегральные значения удельного теплового потока и коэффициента теплоотдачи; средняя (юср) и линейная (сол) скорости замораживания.
Рассчитаны значения средней (соср = 8 -г 14-1 (Г6 м/с) и линейной (сол = 20 ч- 25-10-6 м/с) скоростей замораживания, которые определяют условия быстрого замораживания.
Экспериментальные данные позволили автору [19] проверить адекватность предложенной математической модели расчета продолжительности замораживания пищевых продуктов и аналитического определения коэффициента теплоотдачи в туннельном аппарате с низкотемпературной проточной системой хладоснабжеиия; расхождение составило, соответственно, порядка 10 -г- 12 % и 10 ч- 15 %.
Авторами [2, 19] предложена методика расчета и получены данные расхода воздуха (V) для замораживания продуктов в аппарате с низкотемпературной воздушной проточной системой хладоснабже-ния (маркировка такого аппарата принята СТАВ - скороморозильный туннельный аппарат воздушный) в зависимости от тепловой нагрузки (Q0), температур подаваемого (tI]0;() и отработанного (tBLIX) воздуха в аппарате, а также класса продукта предложенной классификации (П, -П5).