Установка для обработки кишечного сырья убойных животных с применением УЗ и СВЧ генераторов

• Автор: Зуева, Наталия Алексеевна
• Шифр специальности: 05.20.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 192 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
1. ОБЗОР СУЩЕСТВУЮЩИХ СПОСОБОВ И ТЕХНИЧЕСКИХ 12 СРЕДСТВ ДЛЯ ОБРАБОТКИ КИШЕЧНОГО СЫРЬЯ УБОЙНЫХ ЖИВОТНЫХ

1.1. Ресурсы и требования, предъявляемые к кишечному сырью

1.2. Электрофизические параметры обрабатываемого сырья

1.3. Анализ существующих способов и технических средств для 22 обработки кишечного сырья убойных животных

1.4. Выводы по разделу, цель и задачи исследования

2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ УСТАНОВКИ 32 ДЛЯ ОБРАБОТКИ КИШЕЧНОГО СЫРЬЯ УБОЙНЫХ ЖИВОТНЫХ
2.1. Структура моделирования технологического процесса воздей- 32 ствия физических факторов на кишечное сырье
2.2. Обоснование электродинамической системы СВЧ генератора с 37 передвижными перфорированными сферическими резонаторами
2.3. Описание процесса воздействия ультразвуковых колебаний на 54 кишечное сырье
2.4. Методика согласования параметров установки для обработки 63 кишечного сырья убойных животных
2.5. Выводы по разделу
3. МЕТОДИКА И СРЕДСТВА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДО- 73 ВАНИЙ
3.1. Программа экспериментальных исследований
3.2. Частные методики исследований и измерительная аппаратура
3.3. Операционно-технологическая схема обработки кишечного
сырья убойных животных
3.4. Разработанные установки для обработки кишечного сырья 80 убойных животных
3.5. Выводы по разделу
4. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРО- 93 ЦЕССА ОБРАБОТКИ КИШЕЧНОГО СЫРЬЯ УБОЙНЫХ ЖИВОТНЫХ
4.1. Расчет конструктивно-технологических параметров установки 93 для обработки кишечного сырья убойных животных
4.2. Результаты экспериментальных исследований динамики нагре- 95 ва кишечного сырья при воздействии ЭМПСВЧ и ультразвуковых колебаний

4.3. Результаты исследования органолептических, физико-химических и микробиологических показателей обработанного кишечного сырья
4.4. Определение эффективных технологических параметров установки для обработки кишечного сырья убойных животных
4.5. Исследования мощности потока излучений СВЧ установки для обработки кишечного сырья
4.6. Результаты исследований и выводы по разделу
5. ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ УСТАНОВКИ ДЛЯ ОБРАБОТКИ КИШЕЧНОГО СЫРЬЯ УБОЙНЫХ ЖИВОТНЫХ
5.1. Технико-экономические показатели применения установки для обработки кишечного сырья убойных животных
5.2. Рекомендации производству по обработке кишечного сырья с использованием физических факторов
5.3. Особенности эксплуатации установки с УЗ и СВЧ генераторами для обработки кишечного сырья убойных животных
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение А. Акты об использовании научно-исследовательской работы в учебном процессе
Приложение Б. Акты апробирования научно-исследовательской работы в производственных условиях
Приложение В. Акт о результатах микробиологических исследований
Приложение Г. Протокол измерений потока мощности электромагнитных излучений СВЧ диапазона
Приложение Д. Документы, подтверждающие научную новизну Приложение Е. Матрицы планирования экспериментов и расчетные коэффициенты для построения поверхностей отклика и двумерных сечений моделей
Приложение Ж. Материалы промежуточных расчетов Приложение 3. Узлы установки для обработки кишечного сырья убойных животных с применением УЗ и СВЧ генераторов Приложение И. Дипломы и почетные грамоты

Введение
Актуальность. Главной задачей, стоящей перед сельскохозяйственной отраслью является удовлетворение спроса населения продуктами питания. Решить данную задачу возможно путем увеличения количества вырабатываемой продукции и сокращения потерь сырья на стадиях переработки, а также путем совершенствования процессов переработки самого сырья, предусматривающего увеличение выхода готовой продукции, повышение биологической ценности продуктов, сокращение длительности технологических процессов. Все это в полной мере относится и к самой трудоемкой работе по подготовке кишечного сырья убойных животных для использования в качестве натуральной оболочки при производстве колбасных изделий.
По статистическим данным средний объем кишок - сырца по РФ составляет 278 588 т/год, а по ЧР - 549 т/год. Каждый мясокомбинат средней мощности обрабатывает кишок 1,5...1,8 т/сутки [1,12,112]. В связи с этим, поиск технологии, обеспечивающей качественную обработку кишечного сырья убойных животных и использование его в виде натуральной оболочки колбасных изделий, актуален.
Технологический процесс обработки их состоит из следующих основных операций: освобождение от содержимого, обезжиривание, удаление слизистой оболочки, охлаждение, консервирование, упаковка. На сельских убойных пунктах большим затруднением является удаление с поверхности кишечного сырья балластных оболочек (жира и слизистой оболочки). В этих условиях после операции отжатия с поверхности кишечного сырья удаляют жир и промывают, выворачивают и погружают на 4 ч. в чаны с 20%-ным раствором поваренной соли, содержащим 1 % щавелевой кислоты и 2 % хлористого кальция [57].
Известно, что для обработки кишечного сырья применяют разные механические устройства с рифлеными валковыми механизмами. Кишечное сырье при протягивании между отжимными вальцами подвергаются мятию с соскабливающим воздействием, ввиду чего оболочки разрыхляются и их можно удалить с основной пленки на шлямодробильной машине. При этом кишечное сы-

11. Собственная добротность тороидального волновода (кольцевого волновода)
Для цнлшшричсского резонатора и сферического резонаторов:
•>м„2 вш' = —= Я'а--, =—, (9)
1 <> Д-5 А-6-п-а б-Д
41 Я , Г

где И, с1- наружный и внутренний диаметры волновода, м; / -длина кольцевого волновода, м.
12. Обоснование запредельных волноводов
запред. - 10.Л5 ’ 1. = -—<)£/„,, /=— ( (Ю)
Р^ЛВт1сл1 ) • ЦдБ I см)
где 1, - погонное затухание волны, дБ/см; Я, / -радиус и длина запредельного трубчатого волновода, см.
13. Интенсивность ультразвуковых колебаний
/=—,Вт/м I = С'Ш'АТ ,Вт1м2,1 = 1,4-4'10 и'/2'и2 ,Вт/м2, [ Д-А. Гсршгал] (И)
р-С /-б р-С
где Р - давление в точке нахождения сырья, Па; с - скорость распространения звука в воде 1,45-103 м/с;
рС- волновое сопротивление среды (для воды 1,45 МО5 г/см2-с; с - теплоемкость воды (4,19 кДж/кг °С);
т - масса воды, кг; АТ - перепад температуры, °С; Я - излучающая поверхность, м2; / - продолжительность
воздействия УЗ колебаний, с;/ — частота (44 кГц); и-напряжение возбуждения (0,5 кВ).
Рисунок 2.2 - Методика согласования конструктивных параметров с режимами работы установки для обезжиривания и обеззараживания кишечного сырья убойных животных Из анализа годового объема (пункт 1, рис. 2.2) обрабатываемого сырья
определяем необходимую производительность установки, удовлетворяющей мясокомбинату средней мощности. Далее на основе анализа диэлектрических и физико-механических характеристик кишечного сырья (2) на выбранной частоте электромагнитного поля вычисляем глубину его проникновения (3) в кишечное сырье с тем, чтобы определить массу загружаемого сырья в резонаторнуго камеру. Это позволит оценить удельную мощность СВЧ генератора через плотность и теплоемкость кишечного сырья при определенной скорости его нагрева и согласовать с полезной мощностью СВЧ генератора, варьируя массой загрузки с одной стороны и скоростью нагрева с другой стороны (4). Затем вычисляем напряженность электрического поля, соответствующей этой, удельной мощности (5). Определяем собственную добротность сферического резонатора по предложенной нами формуле (6) и согласовываем с его объемом (7). Для оценки степени обеззараживания кишечного сырья (затормаживания развития микроорганизмов) определяем критическую напряженность электрического поля (10), при которой происходит выравнивание мощности диэлектрического нагрева микроорганизмов (8) и мощности тепловых потерь (9) с поверхности