Процесс получения пищевых суспензий с малым содержанием твердой фазы

• Автор: Орлов, Павел Викторович
• Шифр специальности: 05.18.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 154 с. : ил.

Оглавление

Основные условные обозначения

Введение
Глава 1. Гидродинамика процесса перемешивания в жидких средах и его аппаратурные оформление в пищевой промышленности применительно к получению суспензий

1.1. Сущность процесса перемешивания.

1.2. Моделирование процесса суспензирования

1.3. Экспериментальные исследования процесса суспензирования

1.4. Моделирование структуры потоков при перемешивании.

1.5. Конструктивные особенности и выбор перемешивающих устройств

Выводы по первой главе.

Глава 2. Построение математической модели процесса суспензирования в средах с малым содержанием твердой фазы
2.1. Исследование закономерностей гидродинамики процесса суспензирования в средах с малым содержанием твердой фазы
2.2. Моделирование структуры потока при суспензировании в аппаратах с мешалками
2.3. Построение модели структуры потока при суспензировании на основе математического аппарата цепей Маркова
2.4. Уравнение подобия для процесса суспензирования с учетом насосного эффекта мешалки
Выводы ко второй главе.
Глава 3. Экспериментальные исследования процесса суспензирования в средах с малым содержанием твердой фазы
3.1. Разработка стенда для исследования изменения концентрации твердой фазы по объем резервуара при перемешивании.
3.2. Методика проведения экспериментов по исследованию гидродинамики перемешивания суспезий с малым содержанием
твердой фазы.
3.3. Методика обработки результатов эксперимента по гиродинамике перемешивания суспензий с малым содержанием твердой фазы.
3.4. Результаты экспериментальных исследований.
Выводы по третьей главе
Глава 4. Практическое применение результатов исследований
4.1. Разработка и апробация методики расчета аппаратов для получения суспензий с малым содержанием твердой фазы.
4.2. Разработка устройства для получения суспензии БАД в жидких диетических продуктах и пище
4.3. Применение суспензирования функциональных добавок при
модифицировании структуры пищевых продуктов
Заключение.
Литература


Исследована эволюция изменения концентрационного профиля суспензируемой фазы на экспериментальном стенде с фотоэлектрической регистрацией распределения частиц по сечению аппарата. Разработана компьютерная программа для расчета в реальном времени эксперимента числовой плотности частиц по зонам аппарата. По результатам исследований определены численные значения коэффициентов уравнений подобия процессов суспензирования. Разработана математическая модель, позволяющая определить минимальную частоту вращения мешалки и время перемешивания. Практическая значимость и реализация результатов работы. Развитие научных основ процесса перемешивания применительно к суспензиям с малым содержанием твёрдой фазы позволило разработать конструкцию перемешивающего устройства с учётом специфики образования суспензии. На разработанную конструкцию подана заявка на полезную модель. На основе полученных результатов исследований на ООО «Санкт-Петербургский молочный завод «Пискарёвский» были даны рекомендации для интенсификации процесса восстановления сухих молочных продуктов. Предложенные конструктивные изменения перемешивающего устройства и рекомендации по оптимизации процесса позволили снизить продолжительность процесса и уменьшить количество нерастворённых молочных продуктов. Рекомендации по оптимизации суспензирования вкусовых и ароматизирующих добавок в кисломолочных продуктах, использованные в ЗАО «Гдовский молочный завод», позволили улучшить органолептические свойства и в результате повысить качество выпускаемых продуктов. Для Санкт-Петербургской медицинской академии им. Мечникова были разработаны «Исходные требования» на аппарат АО-ПС для получения суспензий порошкообразных биологически активных добавок в жидких пищевых продуктах и пище (Приложение 5). Апробация работы. Основные результаты работы докладывались, обсуждались и получили одобрение на ежегодных научно-технических конференциях Санкт-Петербургского государственного университета низкотемпературных и пищевых технологий (Санкт-Петербург, -г. И-й Международной научно-технической конференции «Прогрессивные технологии и оборудование для пищевой промышленности» (Воронеж, ), У-й Международной научно-технической конференции «Техника и технология пищевых производств» (Могилёв, г. Диссертационная работа обсуждалась на расширенном заседании кафедры «Техника мясной и молочной промышленности» Санкт-Петербургского государственного университета низкотемпературных и пищевых технологий в году. Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в печатных работах. Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, четырёх глав, заключения, списка литературы и приложений; включает рисунков и таблиц. Основной текст изложен на 9 страницах, приложение на страницах. Список литературы включает 7 наименований отечественных и зарубежных авторов. ГЛАВА 1. Перемешивание является широко распространенным процессом в пищевой промышленности: по различным оценкам аппараты с мешалками составляют -% от общего числа технологического оборудования [, , ]. Цель процесса применительно к получению суспензий [, ] заключается в снижении концентрационного градиента в перемешиваемой системе (смеси). В исходной смеси на частицы компонентов действует сила тяжести, происходит их агрегация и/или седиментация, то есть их распределение по объему аппарата случайно. При помощи перемешивания стремятся достигнуть совершенного взаимного расположения частиц []. Под совершенным (полным) понимают перемешивание, при котором бесконечно малые пробы смеси, отобранные в любом месте перемешиваемой среды, будут иметь одинаковый состав (практически в условиях производства требуется достичь близкое к полному перемешиванию состояние). Для сравнения перемешивающих устройств применяют две характеристики []: эффективность и интенсивность его действия. Под интенсивностью перемешивания понимают либо время достижения цели технологической операции, либо минимальную частоту вращения мешалки при заданной продолжительности процесса. Эффективность перемешивания характеризует качество перемешивания и определяется конструктивным оформлением и величиной энергии, вводимой в перемешиваемую жидкость. Х, + х2 +. ХП, (1.