Разработка и исследование сушки тонко измельченной моркови при комплексной ее переработке

• Автор: Мамонтов, Максим Викторович
• Шифр специальности: 05.18.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 184 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.
Глава 1. Анализ состояния технологии и техники сушки .моркови и обоснование способа получения сухого морковного порошка
1.1 Сравнительный анализ способов и устройств для сушки моркови, корнеплодов и фруктов

1.2 Способы получения сухих порошков из растительного сырья

1.3 Морковь как объект сушки

1.3.1 Физические и теплофизические характеристики.

1.3.2 Гигроскопические характеристики.

1.4 Обоснование технологической схемы получения сухого морковного порошка

1.5 Обоснование способа и типа сушильной установки для получения сухого морковного порошка

1.6 Постановка задач исследования.

Глава 2. Изучение свойств моркови как объекта сушки.
2.1 Исследование гигроскопических свойств моркови сорбционным методом
2.2 Разработка методов определения фракционного состава и энергии связи влаги в моркови
2.3 Дериватографичсскнй анализ моркови
2.3.1 Определение энергии связи влаги с сухой частью моркови.
2.3.2 Определение фракционного состава влаги в моркови
2.4 Выводы но результатам исследования свойств моркови
Глава 3. Математическое моделирование кинетики конвективной сушки моркови в виброкипящем слое
3.1 Анализ явлений, происходящих при конвективной сушке пищевых продуктов
3.2 Современные подходы к математическому моделированию кинетики сушки пищевых продуктов.
3.2.1 Классический подход к моделированию кинетики сушки
3.2.2 Анализ эмпирических уравнений кинетики сушки
3.2.3 Построение математических моделей кинетики сушки на основе положений физической химии
3.3 Разработка математической модели кинетики сушки моркови в виброкипящем слое
Глава 4. Исследование кинетики сушки моркови в виброкипящем слое.
4.1 Разработка конструкции экспериментальной установки и методика экспериментальных исследований
4.1.1 Конструкция экспериментальной установки.
4.1.2 Методика проведения экспериментов и обработки экспериментальных данных
4.2 Влияние параметров режима сушки моркови на кинетику процесса
4.2.1 Влияние температуры и скорости сушильного агента
4.2.2 Влияние параметров вибрации.
4.2.3 Влияние удельной нагрузки.
4.2.4 Уравнение кинетики сушки моркови в периоде постоянной скорости.
4.3 Определение общей продолжительности сушки моркови
Глава 5. Исследование теплового воздействии на термолабильные компоненты моркови в процессе сушки
5.1 Анализ критериев, характеризующих тепловое воздействие на пищевые продукты в процессе их сушки.
5.2 Выбор термолабильного компонента моркови как объекта дли изучения теплового воздействия на нее в процессе сушки.
5.3 Математическая модель кинетики распада каротина в процессе тепловой сушки.
5.4Эксперименталыюе исследование кинетики распада ркаротипа в процессе тепловой сушки
5.4.1 Общая методика проведения экспериментов.
5.4.2 Методика определении содержания Р каротина
5.4.3 Методика обработки экспериментальных данных.
5.4.4 Обсуждение результатов экспериментов
Глава 6. Практическая реализация результатов исследования.
6.1 Разработка методики определения максимально допустимой температуры сушильного агента в установке виброкипищего слоя
6.2 Определение рационального температурного режима на основе сохранения качественных показателей сухой моркови
6.3 Апробирование выбранного рационального температурного режима сушки моркови.
6.3.1 Регламент испытаний.
6.3.2 Результаты испытаний
6.4 Сравнение энергетических показателей сушилки виброкипищего слоя в сравнении с ленточной конвейерной сушилкой.
6.5 Промышленное использование сухого морковного порошка.
Общие выводы
Список литературы


Преимущества сушки токами высокой и сверхвысокой частоты по сравнению с конвективной и контактной сушкой возможность регулирования и поддержания определенной температуры материала и значительная интенсификация процесса обезвоживания, улучшение качества сушеных продуктов. Для сушки в сушилках таких видов не требуется наличия теплоносителя, способствующего загрязнению обрабатываемого материала отсутствуют взрывоопасные концентрации и потери материала за счет уноса. Материал не перегревается вблизи теплопередающей стенки тепловыделение происходит в объеме материала, и его температура выше, чем температура стенок аппарата. Испарение происходит во всем объеме тела, и внутри частицы возникает градиент общего давления, интенсифицирующий общий перенос влаги. Изменяя напряженность ноля, можно плавно регулировать температуру материала при сушке. В последние годы сушка токами высокой частоты редко применяется в промышленности изза низких КПД генераторов, больших затрат электроэнергии от 2,5 до 5 кВтч на 1 кг влаги . СВЧполя на нативные свойства компонентов пищевого сырья 8. Для кусковых и сыпучих продуктов применяется сушка продукта при различном давлении сушильного агента 0, 0, , , , , 0. В случае малого сопротивления диффузии при сушке капиллярно пористых тел , , 9, 6 и для предотвращения контакта продукта с кислородом воздуха чтобы кусочки продукта не темнели целесообразно применение вакуумных сушилок. При этом энергоподвод осуществляют кондуктивно , либо радиационно ИК, что более эффективно 9, 6, 1, 0, 4,5, в одну или две стадии за счет применения двух конвейеров пластинчатого, ленточного 6, 1 или в перфорированном барабане. Например, для жома облепихи с целью повышения эффективности сушки предлагается ведение периодического процесса в две стадии сушка на первой стадии при остаточном давлении 0 0 мм рт. С до влажности и досушки на второй стадии при остаточном давлении 0 0 мм рт. С, а также двухстадийная кондуктивная сушка . В 2, 3, 9, предлагаются способы и устройства для вакуумной сушки плодов и овощей при кондуктивном, ИК и СВЧ энергоподводе с пульсирующим изменением давления в камере, применимые для высокоадгезионных продуктов с применением вибрации и измельчением продукта в процессе сушки. Все большее развитие получает сушка пищевых продуктов в замороженном состоянии в условиях глубокого вакуума. Отличительной особенностью сублимационной сушки является переход влаги из замороженного состояния в пар без перехода в жидкую фазу. В , , 8 рассматривается применение сублимационной сушки в комбинации с другими видами. Одним из нетрадиционных способов интенсификации процесса сушки является добавление к высушиваемом материалу дополнительных компонентов или поверхностноактивных веществ ПАВ , 3. Использование ПАВ позволяет регулировать форму и размеры высушиваемой частицы. В 1, , 6, , 1, 3, 6 рекомендуется сушка жидких и пастообразных материалов в вакууме, в частности, сушка в гонком слое 5 относительно резкое снижение продолжительности сушки мин. Известен также способ получения картофеля и корнеплодов ускоренной восстанавливаемости путем обработки картофеля и овощей высокотемпературными теплоносителями воздухом, перегретым паром, паровоздушной смесыо и последующей конвективной сушки. Термическую обработку проводят теплоносителем с температурой до 0С в течение 8 мин. Морковь перед термической обработкой опрыскивают 2ным раствором крахмального клейстера. Образующаяся на поверхности продукта плотная пленка способствует накоплению паров внутри кусочков при дальнейшей обработке высокотемпературным теплоносителем. Тем самым создаются условия для активного воздействия на структуру продукта в целях повышения ее пористости . Однако данный способ осложнен в виду использования двухстадийной сушки, а так же сопряжен с дополнительными затратами в связи с применением крахмального клейстера. Сегодня в промышленности для сушки моркови применяются камерные, ленточные, конвейерные, тоннельные и шахтные сушильные установки. Здесь процесс осуществляется в неподвижном и малоподвижном слое. Традиционным способом сушки корнеплодов является сушка в паровых конвейерных сушилках СПК и КС А.