Научное обеспечение и разработка способа обжарки овса перегретым паром атмосферного давления

• Автор: Куцов, Сергей Владимирович
• Шифр специальности: 05.18.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 175 c. : ил. + Прил. (81 с. : ил.)

1.1. Комплексная оценка овса как объекта исследования

1.1.1. Строение, свойства, химический состав, пищевая и биологическая ценность зерна овса

1.1.2. Производство продуктов из овса опыт, проблемы, перспективы.

1.1.3. Теплофизические характеристики зерна.

1.2. Краткий обзор техники и технологии сушки и обжарки овса

1.3. Анализ закономерностей процесса сушки и обжарки овса

1.3.1. Кинетика и гидродинамика процесса сушки и

обжарки овса

1.3.2. Обоснование использования перегретого пара и псевдоожиженного слоя для сушки и обжарки овса

1.3.3. Теоретические предпосылки моделирования процесса сушки и обжарки зерна.

1.4. Анализ литературного обзора и задачи исследования.

Глава 2. Исследование овса как объекта сушки и обжарки.
2.1. Исследование форм связи влаги в зерне овса методом дифференциальнотермического анализа.
2.2. Экспериментальная установка и методика проведения экспериментов
2.3. Исследование гидродинамики процесса сушки и
обжарки овса.
2.4. Кинетика процесса сушки и обжарки овса воздухом
и перегретым паром атмосферного давления
Глава 3. Математическое моделирование процесса обжарки овса
перегретым паром
3.1. Математическая модель процесса обжарки овса
3.2. Алгоритм определения температурных полей и полей влагосодержания в процессе обжарки овса
перегретым паром
Глава 4. Комплексная оценка качества обжаренного овса.
4.1. Разработка способа сушки и обжарки овса
4.2. Исследование органолептических и физикохимических показателей качества овса.
4.3. Исследование ферментативной активности.
4.4. Исследование пищевой и биологической ценности зерна овса 6 Глава 5. Разработка конструкций сушилки и обжарочных аппаратов
5.1. Методика расчета обжарочного аппарата для овса.
5.2. Разработка конструкции аппаратов для сушки и обжарки
овса перегретым паром.
5.3. Расчет ожидаемого экономического эффекта от использования обжарочного аппарата для овса с использованием перегретого пара
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЯ
УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
а коэффициент температуропроводности, м2с с удельная теплоемкость, ДжкгК
А диаметр, м толщина, м
Е площадь, м сила, Н
А активность,
б масса продукта, кг производительность кгс
Я 9, мс2 ускорение свободного падения
, И высота, м
I, энтальпия, кДжкг
I длина, м
геометрическая характеристика, м т масса, кг
Рк,р давление, Па
АР перепад давления, Па
производительность, кгч массовая доля теплоты, кДжч удельная нагрузка на газораспределительную решетку, кгм2 интенсивность влагоотдачи, кгм2с
7С удельная скорость тепловыделений при фазовом превращении влаги Я, г радиус, м
г удельная теплота парообразования, кДжкг
Т, температура, К С
IV влажность, масса расход испаряемой влаги, кг, кгс
А разность, приращение
интенсивность потока, кгм3 с
и, и влагосодержание, кгкг количество испаряемой влаги, кгч
V объем, м3 объемный расход, м3с
V скорость, мс
Д содержание декстринов,
Я переваримость,
У угар, гкг
АРр сопротивление газораспределительной решетки, Нм
ЭТА изменение энтальпии пробы
ТС изменение массы пробы
ОТО скорость изменения массы пробы а коэффициент теплообмена, Втм К
коэффициент влагоотдачи, мс
относительный коэффициент термодиффузии, кг вл.кгс. вещ. К
коэффициент коркообразования относительное коркообразование с относительная порозность слоя коэффициент фазового превращения
коэффициент полезного действия эффективная вязкость, Па с число псевдоожижения
Л коэффициент теплопроводности, ВтмК уоплотность, кгм3 г время, с
угол, град доля свободного сечения решетки.
Безразмерные числа, критерии Рг критерий Прандтля Ие критерий Рейнольдса Бо критерий Фурье Ьи критерий Лыкова Рп критерий Поснова Ко критерий Косовича В1Я критерий Бно теплообменный В1 критерий Био массообменный К1т критерий Кирпичева.
Индексы
се сухое вещество пл плотный слой пс пссвдоожижеиный слой ех условия входа к, коп конечное состояние кип кипение м материал н, нач, 0 начальное состояние пас насыпной еых условия выхода 5 насыщенный, поверхности 5 опт оптимальный п пара сл слой ср средний крит критический экс экспериментальный теор теоретический э эквивалентный тах максимальный тт минимальный т текущийрасч расчетное.
ВВЕДЕНИЕ


Отечественный производитель старается не отставать от крупных зарубежных фирм, расширяя ассортимент своей продукции в продаже появились хлопья быстрого приготовления с сухофруктами ОАО Новобелицкий комбинат хлебопродуктов, традиционная овсяная крупа, недробленая или мелкодробленая только отечественного производителя г. Сморгонь. Овсяные крупы, в том числе и хлопья, нельзя хранить длительное время свыше 4 месяцев, так как содержащийся в них жир может быстро прогоркнуть ,,2,7. Качественные овсяные хлопья производятся ЗАО Алейскзернопродукт им. С.Н. Старовойтова из лучшего Алтайского зерна по уникальной технологии методом высокотемпературной микронизации, в процессе которого зерно подвергается интенсивному кратковременному нагреванию и мгновенно прожаривается изнутри. Микронизация повышает питательную ценность зерна, делая его легкоусвояемым. При этом значительно улучшается вкус продукта, а хлопья приобретают восхитительно аппетитный аромат. Регулярное употребление овсяных микронизированных хлопьев в пищу оказывает общеукрепляющее, общетонизирующее действия, снижает вероятность образования тромбов, нормализует обмен веществ, очищает организм от токсинов и солей тяжелых металлов. Микронизированные овсяные хлопья незаменимы для тех, кто намерен питаться полноценно, вкусно и при этом экономить свое время. Овсяные хлопья получают из овсяной крупы высшего сорта путем пропаривания, расплющивания на гладких вальцах и высушивания. Крупы и мука из овсяных зерен при правильной кулинарной обработке образуют слизистый отвар, который в смеси с молоком является незаменимым средством лечения острых и хронических заболеваний желудка, кишечника, а также отравлений тяжелыми металлами. Хлопья достигают состояния кулинарной готовности в несколько раз быстрее, чем крупа, имеют более высокие вкусовые достоинства. Также Геркулес отличается от других круп низким содержанием крахмала , но они богаты белковыми веществами . Кроме того, содержание именно полноценных белков выше. Но с другой стороны в геркулесовых хлопьях много липидов. Незаслуженно забыт сегодня такой традиционно российский продукт, как толокно, представляющий собой овсяную муку, выработанную из зерна, подвергнутого специальной интенсивной гидротермической обработке. Такая обработка приводит к гидролизу части крахмала с образованием водорастворимых веществ декстринов, что повышает усвояемость углеводов, а следовательно, и пищевую ценность продукта. Овсяные хлопья иностранного производства, готовые к употреблению, в среднем на дешевле отечественных. Продукция российских предприятий менее привлекательна по вкусовым качествам, оформлению упаковки и пользуется небольшим спросом. Таким образом, необходима разработка новых сушильных и обжарочных установок с активными гидродинамическими режимами. Создание таких высокоэффективных установок, обеспечивающих полную автоматизацию и механизацию технологических процессов, позволит изготовить поточномеханизированные линии, обеспечивающие значительное повышение производительности труда, безотходную переработку овса и улучшение его качества. Теплофизические характеристики зерна зависят от его влажности и температуры, а характеристики зернового слоя, кроме того, от формы и размера зерен, плотности их укладки. Удельная теплоемкость для зерна и зернового слоя практически одинакова, так как масса воздуха в межзерновом пространстве слоя пренебрежительно мала по сравнению с массой зерна. Удельная теплоемкость зерна сложным образом зависит от его влажности и температуры. При влажности зерна она не зависит от температуры, но при меньшей влажности с повышением температуры повышается, а при большей влажности, напротив, снижается , ,,,. Удельная теплоемкость зерна в диапазоне влажности от до меняется от до ДжкгК при 0 0С . Температуропроводность в зерновом слое с повышением влажности с до непрерывно снижается. Ориентировочно можно считать, что температуропроводность и теплопроводность зерна в 2. Высокая температуропроводность оказывает выравнивающее действие на температурное поле, способствует равномерному нагреву или охлаждению.