Интенсификация обезвоживания жидких и пастообразных термолабильных пищевых продуктов в условиях последовательного сочетания процессов испарения в вакууме и сублимации в едином цикле

• Автор: Буданцев, Егор Владимирович
• Шифр специальности: 05.18.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 139 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Условные обозначения и индексы

ВВЕДЕНИЕ
1. СОВРЕМЕННЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ПРОЦЕССА ОБЕЗВОЖИВАНИЯ ЖИДКИХ И ПАСТООБРАЗНЫХ МАТЕРИАЛОВ В ВАКУУМЕ

1.1. Современные варианты процессов вакуумного обезвоживания

1.2. Основные физические закономерности процесса вакуумной сушки

1.3. Вакуумное высушивание термолабильных материалов во вспененном состоянии

1.4. Сушка вспененных материалов в условиях совмещения режимов

испарения и последующей сублимации

Выводы по главе 1, задачи исследования

2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ СОВМЕЩЕННЫХ ЦИКЛОВ ВАКУУМНОЙ СУШКИ ТЕРМОЛАБИЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ
2.1. Физико-математическая модель процесса
2.2. Модель квазистационарного процесса
2.3. Аналитическое решение квазистационарной задачи
Основные выводы по главе
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ВАКУУМНОГО ОБЕЗВОЖИВАНИЯ
3.1. Описание экспериментального стенда
3.1.1 .Контрольно-измерительная аппаратура
3.2. Методика проведения экспериментов
3.2.1. Подготовка проведения экспериментов

3.3. Проведение экспериментальных исследований
3.3.1. Метод определения аскорбиновой кислоты
3.3.2. Определение содержания витамина «С» в яблочном пюре
3.3.3. Кинетические исследования яблочного пюре
3.3.4. Гистологические исследования яблочного пюре
3.3.5. Исследования клейковины злаковых растений
3.3.6. Исследования рыбного фарша
3.4. Сравнение аналитического решения с результатами
экспериментов
Основные выводы по главе
4. ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ СОВМЕЩЕННЫХ НДКЛОВ ОБЕЗВОЖИВАНИЯ В
ПРОМЫШЛЕННОМ ПРОИЗВОДСТВЕ
Выводы по главе
5. СРАВНИТЕЛЬНЫЙ БЕЗРАЗМЕРНЫЙ КРИТЕРИЙ
Выводы и результаты
Литература
ПРИЛОЖЕНИЯ
Акты и заключения об использовании результатов работы в
промышленном производстве
Патенты по тематике работы
Протоколы испытаний образцов продукции
Награды, полученные по итогам экспонирования результатов работы
на конференциях

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
Т,(- температура; °С, р - плотность, кг/м3;
Ср- теплоемкость, Дж/кг-К; к- теплопроводность, Вт/м-К; к - толщина слоя, м; м- скорость, м/с;
О - мощность объемного тепловыделения, Вт/м3;
/ - время, с;
с - концентрация пара, моль/м3;
Б - коэффициент диффузии, м2/с; в - пористость материала;
V- скорость движения границы фазового перехода, м/с;
8 - степень черноты;
о - постоянная Стефана-Больцмана, Вт/м2-К4;
Ь - скрытая теплота сублимации, Дж/кг,
Ташь_ температура внешней среды, К;
Nv - поток сублимирующего- пара, отходящего от подвижной границы, моль/м“сек;
Му - молекулярный вес водяного пара, кг/моль; п - единичный вектор внешней нормали;
Ру - парциальное давление пара, Па; '1
Я - газовая постоянная, Дж/моль-К;
Ц, - коэффициент диффузии каркаса, м2/с;
Д, - коэффициент диффузии пара, м2 /с;
2гг координата «ступеньки», м;
X - характеристическая функция;
С>вн - внутренний объемный сток теплоты, связанный с выпариванием или самозамораживанием;
- координата фронта движения границы фазового перехода, м; а - коэффициент теплоотдачи, Вт/(м2-К); q - внешний тепловой поток, Вт/м2;
К - коэффициенты водопоглощения;
ВСС - водосвязывающая способность;
ЖСС - жиросвязывающая способность;
ПОС - пенообразующая способность; т - время, с;
СП - стабильность пены; и - динамическая вязкость, Па-с.
ИНДЕКСЫ
к, к - относится к параметрам каркаса; V, - относится к параметрам пара; вн -внутренний; п - относится к параметрам нагреваемой поверхности; с -относится к параметрам внешней поверхности продукта; * - относится к параметрам фазового перехода; абс - абсолютное значение; а,Ь,у -математические обозначения; пр - относится к параметрам продукта.

при давлениях окружающей среды ниже атмосферного автором этой работы не рассматривались.
На наш взгляд, в настоящее время наиболее значимые и всесторонние исследования процессов формирования вспененных структур из пищевого сырья растительного и животного происхождения, развитие научных основ высушивания термолабильных материалов во вспененном состоянии, в нашей стране выполнены Г.В. Семеновым, A.B. Антиповым, Д.А. Казениным, A.A. Буйновым, И.Ю. Алексаняном, Д.А. Лабунцовым, Б.В. Карабулей, Э.Ш. Аминовой, В.В., Касаткиным, Н.Л. Ковалевой [17,46,51,52,68,100,145,]. Положительные результаты практического применения вакуумной сушки жидковязких материалов получены Г.Д. Шабетником [82,142]. В частности A.A. Буйновым и И.Ю. Алексаняном в качестве основной модели авторами рассматривается процесс пенообразования и сушки рыбных гидролизатов, далее результаты исследований распространяются на технологию сушки рыбных фаршей, томатной пасты, фруктовых соков [16,17]' Авторами предлагается описание аппроксимирующими зависимостями, разбив их на три зоны руководствуясь схемой (Рис. 1.4.)
Рис. 1.4. Схема апроксимации кривой скорости сушки.