Совершенствование производства концентрированных плодово-ягодных экстрактов с использованием роторного распылительного испарителя

• Автор: Гриценко, Вячеслав Владимирович
• Шифр специальности: 05.18.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Кемерово
• Количество страниц: 150 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

Глава 1. Обзор литературы.

1.1. Конструкции роторных испарителей.

1.2. Теплообмен в роторных испарителях и пути его интенсификации

1.3. Характеристика и свойства экстрактов из ягод боярышника кровавокрасного и калины обыкновенной.

1.3.1. Химический состав и питательная ценность плодовоягодного сырья и экстрактов.

1.3.2. Физические и теплофизические свойства экстрактов

1.4. Выводы по главе

Глава 2. Исследование теплофизических свойств экстрактов из ягод

боярышника кровавокрасного и калины обыкновенной. 2.Г. Методы и порядок проведения экспериментальных исследований
2.2. Методика получения образцов экстрактов.
2.3. Анализ результатов исследований теплофизических свойств
2.4. Оценка погрешности измерений тенлофизических свойств.
2.5. Выводы по главе
Глава 3. Исследование условий деалкоголизации и
концентрирования жидких пищевых продуктов в роторном распылительном испарителе.
3.1. Теплообмен на контактном элементе роторного распылительного испарителя.
3.2. Анализ условий теплоотдачи в греющей рубашке.
3.3. Схема экспериментальной установки и методика проведения эксперимента.
3.4. Результаты экспериментальных исследовашгй процесса теплообмена при концентрировании и деалкоголизации жидких пищевых смесей.
3.5. Выводы но главе.
Глава 4. Разработка методики расчета и рекомендаций но
практическому применению роторного распылительного испарителя для производства концентрированных плодовоягодных экстрактов
4.1. Разработка методики расчета.
4.2. Разработка рекомендаций по использованию РРИ для деалкоголизации и концентрирования водноспиртовых плодовоягодных экстрактов
4.3. Разработка рекомендаций по практическому применению концентрированных экстрактов боярышника кровавокрасного и калины обыкновенной.
4.4. Выводы по главе.
Выводы.
Список использованной литературы


Оценка ведущих тенденций развития пищевой промышленности [8, , , , , , 6] показывает, что вопросы увеличения выпуска и расширения ассортимента продукции при одновременном повышении качества, биологической ценности продукта и экологических характеристик процесса связаны с выбором методов и оптимальных режимов переработки, с созданием рациональных конструкций аппаратов. При этом большое значение имеет осуществление эффективных процессов теплообмена между потоками с минимальными затратами энергии [, ]. Большинство биологически активных веществ, витаминов, микроэлементов и других полезных для питания соединений, содержащихся в жидких пищевых продуктах, являются термолабильными веществами. Поэтому в аппаратах для термообработки, деалкоголизации и концентрирования жидких пищевых продуктов термическое воздействие на них должно быть минимальным как по времени, так и по величине температуры. Степень термического воздействия характеризуется двумя факторами: интенсивным - температурой и экстенсивным - продолжительностью пребывания продукта в зоне нагрева. Данным требованиям в полной мере отвечают вакуумные выпарные аппараты, пригодные для осуществления многих теплофизических процессов: ректификации, дистилляции, выпаривания и др. Выпаривание под вакуумом позволяет снизить температуру кипения раствора, что, с одной стороны, уменьшает опасность разложения или пригорания термочувствительных компонентов жидких пищевых продуктов, а с другой - дает возможность использовать более дешевые теплоносители. Широкое распространение в пищевых производствах получили также трубные выпарные аппараты с естественной и принудительной циркуляцией []. Существенно повысить эффективность процессов теплообмена можно за счет проведения их в тонких слоях (жидкостных пленках) пленочных аппаратов (НА) [, , 0]. Обычно значение а в 2,2 и более раз превышает атр []. Основными преимуществами ПА являются [, ]: развитая, постоянная по величине и строго определенная поверхность контакта фаз, что особенно важно при тепло - и массообмене; высокие скорости движения тонкого слоя обрабатываемого раствора, что резко сокращает' время его соприкосновения с поверхностью теплообмена, при этом повышается пропускная способность НА; сохранение равномерности потоков по высоте аппарата; устойчивость работы при колебании нагрузок и в широком интервале давлений; постоянство температуры кипения по высоте, так как давление по высоте остается неизменным, т. КЭ) аппарата без эффективного испарения с поверхности пленки. С повышением вязкости обрабатываемого материала имеет место сокращение протяженности вихревого следа, приводящее к уменьшению зоны интенсивного перемешивания пленки за лопастыо. Для устранения этих недостатков, обуславливающих ограничение эффективности работы РПА, и интенсификации процесса теплообмена при концентрировании продукта в РПА в [] предложен новый, более активный гидродинамический режим работы, сочетающий в себе турбулизацию пленки капельно-струйным потоком продукта наряду с механическим ее перемешиванием лопастями ротора. Пленочно-струйный режим переработки жидких продуктов реализован в разработанной конструкции роторного пленочно-струйного испарителя (РПСИ). Поперечное сечение его представлено на рис. РПСИ состоит из вертикального цилиндрического корпуса 1, снабженного греющей рубашкой 2. Внутри корпуса расположен ротор 3, представляющий собой вал с лопастями 4, в которых выполнены продольные окна 6, предназначенные для перетока жидкости из носовых волн. Позади лопастей 4, на уровне среза окна, расположены перфорированные пластины 5. Часть распределительной пластины, примыкающей к лопасти 4, выполнена сплошной (не содержащей перфорации). РПСИ работает следующим образом. Исходный раствор поступает в верхнюю часть корпуса 1 и распределяется лопастями 4 но внутренней его поверхности. При этом часть продукта накапливается перед лопастями, образуя носовые волны Т. Достигнув среза окна 6, излишек упариваемого раствора из носовых воли перетекает на распределительную пластину 5. Раствор, растекаясь под действием центробежной силы по поверхности пластины, достигает отверстий перфорации и сбрасывается в виде капель и струй на свободную поверхность пленки за лопастыо.