Научное обеспечение процессов сушки и набухания осветленного свекловичного жома в технологии пектина и пищевых волокон

• Автор: Голубятников, Евгений Иванович
• Шифр специальности: 05.18.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 196 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ТЕОРИИ, ТЕХНИКИ И ТЕХНОЛОГИИ ПОДГОТОВКИ СВЕКЛОВИЧНОГО ЖОМА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ПЕКТИНА И ПИЩЕВЫХ ВОЛОКОН

1.1. Характеристика свекловичного жома как объекта исследования

1.2. Теоретические и практические аспекты осветления, сушки и набухания сушеного жома

1.2.1. Осветление свекловичного жома

1.2.2. Сушка свекловичного жома

1.2.3. Набухание сушеного свекловичного жома

1.3. Анализ литературного обзора и задачи исследования

ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ОСВЕТЛЕНИЯ СВЕКЛОВИЧНОГО ЖОМА И ЕГО СВОЙСТВ

2.1. Осветление жома
2.2. Плотность и усадка свекловичного жома
2.3. Исследование форм связи влаги со свекловичным жомом методом неизотермического анализа
2.4. Энергия связи влаги с жомом как термодинамическая характеристика
2.5. Выводы по главе
ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА СУШКИ СВЕКЛОВИЧНОГО ЖОМА В ПСЕВДООЖИЖЕННОМ СЛОЕ
3.1. Экспериментальная установка и методика проведения исследования
3.2. Исследование гидродинамики псевдоожиженного слоя
3.3. Кинетика сушки в псевдоожиженном слое

3.4. Математическое описание процесса сушки свекловичного жома в псевдоожиженном слое
3.5. Выводы по главе 111 ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ И ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПРОЦЕССА НАБУХАНИЯ СУШЕНОГО СВЕКЛОВИЧНОГО ЖОМА
4.1. Состояние вопроса
4.2. Методика и результаты экспериментального исследования процесса набухания сушеного свекловичного жома
4.3. Обоснование целесообразности проведения процесса набухания жома
4.4. Термодинамическое объяснение процесса набухания сушеного свекловичного жома
4.5. Выводы по главе
ГЛАВА 5. ПРАКТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ОСНОВНЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ
5.1. Оценка качества сушеного свекловичного жома как пектиносодержащего сырья
5.2. Разработка способа подготовки свекловичного жома к производству пектина и пищевых волокон, его рациональное аппаратурное оформление
5.3. Разработка способа сушки дисперсных материалов и установки
для его осуществления
5.4. Сушилка непрерывного действия с псевдоожиженным слоем для дисперсных материалов
5.5. Выводы по главе
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
Одно из важнейших, направлений повышения эффективности
современного производства - разработка малоотходных и безотходных
технологий на базе использования вторичных сырьевых ресурсов.
Этим требованиям в значительной степени отвечает производство
пектина и пищевых волокон (ПВ). Пектин - биологически ценный комплексо
- и студнеобразователь из вторичных сырьевых ресурсов: свекловичного
жома, яблочных, виноградных и цитрусовых выжимок, хлопковой створки и
др. ПВ являются ценной пищевой добавкой, способной регулировать работу
ряда органов и систем организма человека.
Одним из ценных видов промышленного сырья для производства
пектинов и ПВ является свекловичный жом. При среднем выходе сахара
10... 13 % свеклосахарное производство России дает к массе
перерабатываемой свеклы 80... 83% сырого свекловичного жома. В
физическом выражении при переработке 15 млн.т свеклы примерно 12 млн.т
составляет свекловичный жом. Содержание пектиновых веществ в
свекловичном жоме в зависимости от зоны возделывания колеблется от 20 до
45% на сухую массу.
Пектин, полученный из свеклы, обладает наилучшими
комплексообразующими свойствами и как детоксицирующие природное
вещество не имеет аналога в мире. В [55, 144] отмечается, что из всех видов
пектина (яблочный, цитрусовый и свекловичный) комплексообразующая
способность, то есть способность связывать металлы и выводить из
организма ядовитые вещества и радионуклиды, у свекловичного пектина в
три раза выше. Те же достоинства имеют ПВ [ 32, 33, 89, 133]. Никакой
другой вид пектиносодержащего сырья не может конкурировать со
свекловичным жомом по дешевизне.
Потребность в пектине значительно превышает объемы его
отечественного производства и закупок за рубежом. Выработка пектина на

где А у, Дх - шаги по безразмерным координатам; в - температура твердой фазы, К; Г- температура ожижающего газа, К.
Предложено математическое описание процесса сушки свекловичного жома в виброкипящем слое [94].
Сформулированы допущения:
распределение полей температуры и влагосодержания рассматривались в частице жома, представленной неограниченной пластиной толщиной 211 в координатах (х, т), т.е.
/ = t(x, т), и = и(х, т) не учитывалась усадка и градиент давления; использовался зональный метод расчета процесса сушки, в соответствии с которым на временных интервалах А г, =г( — гу_,(гу_, <г;,/ = о,&;г0 =0 (Тк - время) геометрическая форма
высушиваемой частицы продукта, начальное распределение температуры и влагосодержания по ее объему, ее плотность, теплофизические и массообменные параметры принимались постоянными.
В этих условиях процесс сушки частицы жома описывался системой дифференциальных уравнений в частных производных второго порядка:
5^ . ди
С”р°~^ = Я~^ + сгр°Л’ (1Л6)
-^- = а^гт + ат3—г (1.17)
дт дх дх
с граничными условиями второго рода

+ *» = 0; (1.18)

°.а(тО + атРо4т) + /.(0 = 0, (1Л9>
дх)х^ дх)хшЯ
с начальными условиями
/(х,0) = /х (х), м(х,0) = /2 (х) (1.20)