Научное обеспечение и разработка технологии плодоовощных пюреобразных концентратов методом двухстадийного выпаривания и оборудования для ее реализации

• Автор: Вертяков, Федор Николаевич
• Шифр специальности: 05.18.12, 05.18.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 571 с. : ил. + Прил. (с. 334-571: ил.)

1.1. Оценка плодоовощного сырья как объекта исследования

1.2. Теплофизические характеристики овощей, плодов и ягод

1.3. Классификация плодовоягодных консервов и их краткая характеристика.

1.4. Современное состояние оборудования для уваривания и концентрирования плодоовощного сырья.

1.5. Обзор технологических линий производства плодоовощных концентратов.

1.6. Анализ основных закономерностей тепло и массообмена в процессе выпаривания пищевого сырья

1.7. Анализ литературного обзора, научная концепция,

формулировка цели и основных задач исследования.

Глава 2. Экспериментальные исследования плодоовощного

сырья как объекта изучения

2.1. Исследование характера изменения динамической вязкости фруктовых и овощных пюре.
2.2. Определение тенлофизических характеристик плодовых и овощных пюре.
2.3. Определение плотности концентрированных пюре
2.4. Определение влажности плодоовощных пюре.
2.5. Определение поверхностного натяжения фруктовых и
овощных пюре.
Глава 3. Математическое моделирование процесса концентрирования плодоовощного сырья методом двухстадийного выпаривания.
3.1. Теплообмен при испарении пара из диспергированной струи фруктовых и овощных пюре
3.2. Математическая модель процесса выпаривания стекающей
пленки пюре по вертикальной стенке вакуумкамеры
3.3. Приближенный метод решения уравнения модели
Глава 4. Экспериментальные исследования кинетики процесса концентрирования плодоовощного сырья
4.1. Опытная установка и методика проведения эксперимента
4.2. Определение дисперсных характеристик при распыливании фруктовых и овощных пюре
4.3. Исследование процесса кипения фруктовых и овощных пюре
на вертикальной обогреваемой стенке.
4.4. Исследование основных кинетических закономерностей процесса концентрирования плодоовощного сырья методом двухстадийного выпаривания
4.5. Исследование характера изменения интенсивности выпаривания влаги при концентрировании плодоовощного пюре. 2 Глава 5. Исследование качественных показателей плодоовощных шореобразных концентратов
5.1. Исследование антиоксидантной активности фруктовых и овощных пюре
5.2. Исследование характера изменения качественных показателей
фруктовых и овощных пюре
Глава 6. Технологии различных шореобразных плодоовощных концентратов
6.1. Технология приготовления концентрированного
сливового и яблочного пюре
6.2. Технология приготовления фруктовоягодной начинки на
основе фруктовоовощных подварок
6.3. Технология приготовления помаднофруктовых конфет на
основе фруктовоовощных подварок.
6.4. Исследование свойств карамельных начинок на основе фруктовоовощных подварок
6.5. Технология приготовления фруктовожелейного мармелада
на основе фруктовоовощных подварок
6.6. Исследование реологических свойств фруктовых и фруктовоовощных подварок
6.7. Расчет энергетической ценности фруктовоовощных подварок
и кондитерских изделий на их основе
6.8. Технология пюреобразного яблочного концентрата
6.9. Технология томатного соуса
6 Технология плодовоягодных пюре
Глава 7. Подсистема автоматизированного проектирования вакуумвыпарных аппаратов
7.1. Разработка подсистемы проектирования и оптимизации конструкции вакуумного выпарного аппарата
7.2. Оптимизация конструкции вакуумвыпарного аппарата.
7.3. Оптимальное проектирование вакуумвыпарного аппарата
Глава 8. Разработка оборудования для производства
шореобразных концентратов
8.1. Комбинированный аппарат непрерывного действия для производства шореобразных концентратов.
8.2. Установка для производства шореобразных концентратов
8.3. Комбинированная установка для получения шореобразных продуктов
8.4. Установка для концентрирования фруктовых и овощных
8.5. Выпарной спиральный аппарат.
8.6. Аппарат для концентрирования фруктовых и овощных пюре.
8.7. Линия производства пюреобразных концентратов из плодов,
ягод и овощей.
8.8. Линия производства пюреобразных плодоовощных концентратов
8.9. Способ управления процессом производства пюреобразных концентратов
8 Способ автоматического управления процессом производства
пюреобразных концентратов.
Глава 9. Эксергстичсский анализ процесса концентрирования плодоовощных пюре методом двухстадийного выпаривания
9.1. Методика расчета эксергетических потерь процесса выпаривания плодоовощных пюре.
9.2. Эксергетический анализ процесса концентрирования плодоовощных пюре.
9.2.1. Эксергетический и тепловой балансы контрольной
поверхности выпарного аппарата .
9.2.2. Эксергетический и тепловой балансы контрольной
поверхности вакуумвыпаривания по предлагаемой технологии
Основные выводы и результаты.
Рекомендации промышленности.
Библиографический список
Приложение
ВВЕДЕНИЕ


Конические полые тарелки 5, имеющие две обечайки, соединенные по периферии цилиндрическим кольцом, установлены во внутренней полости ротора. В кольце предусмотрены отверстия для входа греющего пара и отвода конденсата и каналы 7 вертикальные пазы для отвода сконцентрированной жидкости и вторичного пара. Пакет тарелок зажат накидной гайкой. Греющий пар подают через полый вал 1 в пространство под тарелками, через отверстия в кольцах он поступает во внутренние полости тарелок и, конденсируясь, отдает теплоту выпариваемой жидкости. Конденсат через те же отверстия выбрасывается в корпус, собирается в его нижней части и центробежными силами выдавливается наружу через трубку . Рис. Сгущенная жидкость по вертикальным каналам поднимается в полость ротора, откуда выдавливается через напорную трубку 3. Вторичный пар уходит через центральные отверстия в тарелках и выводится из аппарата через патрубок 8. Аппараты с вращающимися конусными испарительными поверхностями имеют высокие показатели по удельной испаренной влаге. Известен выпарной аппарат с падающей пленкой Патент РФ 1, содержащий рис. Отличительной особенностью данного Рис. Патрубок для подвода пара, установленный в верхней растворной камере или во всасывающей камере, сообщен с патрубком для вывода пара из сепаратора 3. Под форсункой 4 над верхней трубной решеткой установлен распределитель 6, выполненный в виде сетки с квадратными ячейками размером от 3x3 до 8x8 мм. Данный аппарат позволяет организовать упорядоченное наиболее
действенное взаимное движение струй и капель раствора, диспергированного форсункой, и пара, позволяющее в полной мере использовать механическую энергию этого факела для повышения тепловой эффективности прямокоптактного подогрева поступающего на выпаривание исходного раствора, а также для интенсификации процесса выпаривания этого раствора, и осуществлять их более экономичным путем с использованием пара пониженных параметров, образующегося в сепараторе этого выпарного аппарата. Это обеспечивается повышением давления и температуры пара, поступившего в растворную камеру, в факеле распыла раствора, обусловливающими увеличение температуры нагрева исходного раствора перед выпариванием, увеличение скорости пара и пленки раствора в теплообмеиных трубках, повышающее инРис. Рис. Растворная камера 2 соединена с сепаратором 3 паровой 4 и циркуляционной 6 трубами, при этом патрубок отвода раствора установлен в растворной камере 2 ниже конца паровой трубы 4, а распределительное устройство 7 в сепараторе 3 рис. Отличительной особенностью этого аппарата является образование тонкой ниспадающей пленки с помощью распределительного устройства 7. Наличие паровой трубы 4 приводит к уменьшению высоты циркуляционной трубы 6, и позволяет использовать насос 5 с меньшим напором, значит, меньшей мощности и меньшим износом рабочего колеса. Известен пленочный выпарной аппарат Патент РФ 2, содержащий рис. Рис. Инертный газ проходит внутри полости газораспределительной решетки, выходит в отверстия по направлению к нижней по направлению камере
Рис. При этом массопередача жидкости с газом, а также теплопередача значительно интенсифицируется, одновременно течение пленки жидкости становится более стабильным, что обусловлено уменьшением вероятности отрыва пленки от внутренних поверхностей труб. Предложенный аппарат позволяет при простом конструктивном решении добиться повышения равномерности стекания пленки и увеличения эффективности, обеспечивает обработку высококонцентрированиых термолабильных жидкостей, а также обеспечивает быстрый осмотр соединений основных испарительных труб с трубными решетками, обеспечивая большую ремонтопригодность аппарата. Известен вихревой пленочный выпарной аппарат Патент РФ 0, содержащий цилиндрический трубчатый элемент 1 со средствами ввода в него исходного сырья и вывода конечного продукта, нагревательные элементы 5 для нагрева внутренней поверхности цилиндрического трубчатого элемента 1 и коаксиально установленный ротор 2, обеспечивающий возможность создания пленки обрабатываемого сырья на внутренней поверхности этого элемента, а также средства для ввода воздуха рис.