Совершенствование процесса получения пищевых эмульсий на роторном аппарате и определение их параметров методами математического моделирования

• Автор: Линник, Андрей Юлианович
• Шифр специальности: 05.18.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 138 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Основные обозначения и аббревиатура.

Введение

Глава I. Современные методы получения гомогенных систем

1.1. Методы получения эмульсии и аппаратыэмульгаторы

1.1.1. Поверхностная фаза эмульсии

1.1.2. Метод инжекции пара в жидкость

1.1.3. Роль неустойчивых течений при получении эмульсий

1.1.4. Явление кавитации

1.2. Аппараты для получения эмульсий

1.2.1. Механические аппаратыэмульгаторы

1.2.2. Аппаратыэмульгаторы на базе ультразвуковых излучателей.
1.3. Образование эмульсий.
1.3.1. Постановка вопроса.
1.3.2. Функция распределения частиц эмульсии по размерам
1.3.3. Характеристика эмульсий
1.4. Выводы, цель и задачи исследования
Глава II. Экспериментальные исследования получения эмульсий
типа масло в воде.
2.1. Постановка задачи. Область применения роторных аппаратов
2.2. Площадь проходного сечения диафрагмы модулятора
2.3. Устройство и конструкция экспериментального роторного аппарата с модуляцией площади проходного сечения потока обрабатываемой среды
2.4. Схема экспериментальной установки
2.5. Основные параметры роторного аппарата
2.6. Методика определения качества эмульсии.
2.7. Результаты микроскопического анализа эмульсии типа масло в воде.
2.8. Другие применения роторного аппарата. Диспергирование глинозема в воде
2.9. Выводы.
Глава III. Обработка результатов измерений методами
математического моделирования.
3.1. Модели интегральной оценки качества продовольственных товаров по инструментальным показателям на основе теорий статистических решений и нечтких множеств.
3.1.1. Модель распределений значений инструментальных показателей, согласованная с экспериментальными данными.
3.1.2. Параметрическая модель идентификации и оценки качества эмульсионной продукции по совокупным значениям их инструментальных показателей
3.1.3. Параметрическая модель оценки качества по совокупным значениям их инструментальных показателей.
3.2. Логарифмическое нормальное распределение в ограниченном интервале диаметров частиц пищевых эмульсий.
3.3. Описание программы.
3.4. Выводы.
Глава IV. Расчт роторного аппаратаэмульгатора для получения
пищевых эмульсий на заданную производительность
4.1. Постановка вопроса.
4.2. Оптимизация величины зазора между ротором и статором.
4.3. О соотношении длины патрубка статора и его толщины.
4.4. Оптимизация угла между осями каналов в роторе и статоре
4.5. Алгоритм расчта роторного аппарата
4.5.1. Исходные данные
4.5.2. Начало расчта.
4.5.3. Расчт роторного аппарата на оптимальное значение критерия кавитации
4.6. Расчт времени пребывания и центробежного давления вращающейся жидкости в полости ротора
4.7. Выводы.
Заключение
Список литературы


Противоречивые требования к пищевым эмульсиям кинетическая стойкость и минимальное применение эмульгаторов поверхностноактивных веществ приводят к созданию нового прогрессивного аппаратурного оформления и создания активных методов воздействия на процесс эмульгирования жидкостей типа масло в воде основного типа эмульсий в пищевой промышленности. Таким интенсивным фактором воздействия на процесс эмульгирования является кавитация. Импульсная кавитация имеет ряд преимуществ, причм в роторных аппаратах с модуляцией потока одновременно возникает гидродинамическая труба Вентури с периодической нлощадыо проходного сечения диафрагмы, образуемой подвижными кромками патрубка ротора и неподвижными статора и акустическая импульсные типы кавитаций. Последняя возбужщется отрицательными импульсами давления жидкости, возникающими при перекрывании каналов статора вращающимся ротором. Задача разработки расчта аппарата на оптимальное число кавитации, при котором качество дисперсного пищевого продукта, определяемое дисперсностью, стойкостью, неоднородностью эмульсии, является наиболее рациональным по вышеуказанным параметрам, по себестоимости продукта и прибыли предприятия, является актуальной. С другой стороны, пищевые эмульсии сложные многокомпонентные системы, поэтому их необходимо рассматривать как модели с интегральной оценкой качества по инструментальным показателям на основе теории статистических решений и нечтких множеств. Известно, что распределение частиц эмульсии по размерам является усечнным логнормальным распределением на конечном интервале. Полученные обобщенные связи позволят разработать методику расчта аппаратаэмульгатора, а также и режимные его параметры технологической линии получения эмульсионных пищевых продуктов. Цель и задачи исследования. Целью настоящей диссертационной работы является совершенствование процесса получения пищевых эмульсий в импульсном кавитационном поле с оптимальным числом кавитации и определение параметров эмульсии методами математического моделирования. Методы исследования. Решение поставленных задач проведено экспериментальными методами на лабораторной установке с промышленным, роторным аппаратомэмульгатором. Научная новизна диссертационной работы. ИР, написании учебных пособий по циклу дисциплин Технология жиров. На защиту выносятся основные положения разделов научной новизны и практической значимости работы. Апробация работы и личный вклад автора. Всероссийской научнотехнической конференции Интенсификация тепломассообменных процессов, промышленная безопасность и экология, Казань, КГТУ, VIII научнопрактической конференции Технологии, научнотехническое и информационное обеспечение в образовании, экономике и производстве региона, Вязьма, МГУТУ, . Результаты работы докладывались также на научных семинарах кафедр Информационные технологии, Технологии пищевых производств, Технология продуктов низания и экспертиза товаров в годах. Диссертационная работа выполнялась автором с по год в Государственном образовательном учреждении Высшего профессионального образования Московский государственный университет технологий и управления. В диссертации использованы данные, полученные в результате экспериментальных и теоретических исследований пищевых эмульсий. Теоретические и экспериментальные результаты исследований читаются на кафедрах Технологии пищевых производств и Информационные технологии. Работа выполнялась по госбюджетной тематике Интенсификация технологических процессов в нестационарных потоках и их аппаратное оформление, государственный регистрационный 0 0. О . Публикации. По материалам исследований опубликовано 9 работ в научных изданиях. Личный вклад соискателя во всех работах, выполненных в соавторстве, состоит в постановке задач исследования, разработке методик обработки экспериментальных данных, непосредственном участии в получении, анализе и обобщении результатов исследований. Структура и объм диссертации. Диссертация состоит из основных обозначений и аббревиатур, введения, четырх глав, заключения, списка литературы, приложения. Работа изложена на 2 страницах основного текста, содержит 2 таблицы, рисунков, список литературы, включающий 1 наименование отечественных и зарубежных авторов.