Создание и исследование роторно-пульсационной установки для производства жидких и пастообразных молочных продуктов

• Автор: Будрик, Владислав Глебович
• Шифр специальности: 05.18.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 191 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ.
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

1 АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ПРОБЛЕМЫ, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1 Устройства для измельчения, диспергирования и гомогенизации пищевых продуктов.

1.2 Конструкции роторнопульсационных аппаратов.

1.3 Опыт применения РПА в различных отраслях промышленности.

1.4 Обзор применяемого аппаратурного оформления для газонаполнения

пищевых продуктов

1.5 Цели и задачи исследований

2 МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1 Организация экспериментальных работ.
2.2 Объект исследований.
2.3 Приборы и методы исследований.
2.4 Методика планирования эксперимента и математическая обработка
результатов исследований.
3 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1 Определение технических характеристик при обработке жидкостей.
3.2 Изучение процессов диспергирования и гомогенизации жидких и
пастообразных продуктов
3.3 Проведение опытных выработок взбитых модельных систем.
3.4 Результаты технологических испытаний молочных и молокосодержащих продуктов.
3.5 Экспериментальные выработки продуктов различной плотности и вязкости немолочного происхождения
3.6 Обзор потребления мощности при обработке молочных продуктов
4 ВНЕДРЕНИЕ, ПРОМЫШЛЕННАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ НАУЧНОИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ.
4.1 Разработка промышленных образцов гидродинамических установок роторного типа
4.2 Рекомендации комплектации роторного устройства установки ГУРТ в непрерывном производстве
4.3 Результаты отработки новых технологий на созданных образцах оборудования
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ.
СПИСОК ОСНОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Воронежский технологический институт разработал ультразвуковой гомогенизатор для молока [9]. Сопла имеют прямоугольную форму, причем пластины колебательного контура одинаковы по размеру и разделены прокладками, а отражательная пластина установлена с возможностью возвратно-поступательного движения. В целом, несмотря на сравнительное обилие конструктивных вариантов аппаратов этого типа, промышленного использования они не получили ввиду не достижения эффективности клапанных гомогенизаторов. Рис. Ультразвуковой гомогенизатор роторного типа. Центробежные гомогенизаторы. Эффективность гомогенизации в этих аппаратах зависит от давления, под действием которого обрабатываемая жидкость выходит из сопел или щелевых отверстий вращающегося ротора и ударяется в приспособление для снижения скорости продукта. Центробежный гомогенизатор [], предназначенный для обработки молока и молочных продуктов, состоит из ротора и статора с рифлеными поверхностями. Между ними находится зона гомогенизации (рис. Во время работы гомогенизатора жидкость поступает во вращающийся ротор (-^ об/мин) и через отверстия в нем выбрасывается в зону гомогенизации между поверхностями ротора и статора. При этом поток жидкости турбулизируется и происходит ее гомогенизация. Рис. Во ВНИМИ Н. Я. Лукьяновым разработан центробежный гомогенизатор жидкости [1]. Степень гомогенизации молока в этом аппарате (рис. Она зависит от скорости жидкости на выходе из сопла. Для повышения эффекта гомогенизации на -% аппарат снабжается устройством для снижения скорости струй жидкости, вылетающих из сопел []. Рис. Центробежный гомогенизатор конструкции Н. Я. Лукьянова. Описанные центробежные гомогенизаторы обладают рядом преимуществ по сравнению с клапанными. Они проще по конструкции, менее металлоемки, в них нет быстроизнашивающихся деталей. Недостаток их в том, что происходит интенсивное вспенивание продукта и для получения высокого эффекта гомогенизации необходимо (а это не всегда возможно) создать большое давление жидкости на выходе ее из сопел или щелевых отверстий ротора. Следует отметить, что они предназначены для получения эмульсий высокой дисперсности при обработке молока и сливок. Имея такую узкую направленность, гомогенизаторы не способны перерабатывать продукты, отличающиеся по своим структурно-реологическим свойствам от заданных. Поэтому рассмотренные в данном разделе способы обработки продуктов, не позволяют одновременно проводить операции по смешиванию, диспергированию и тепловой обработки продуктов. В свою очередь нельзя в дальнейшей работе не учитывать общую тенденцию, используемую при совершенствовании данного типа оборудования, а именно - создание в зоне интенсивной обработки кавитационного воздействия, гидроударов, пульсаций и перепадов давления, что позволяет существенно снижать энергозотраты и повышать качество обработки. Измельчители — смесители. К этой группе условно отнесены разнообразные аппараты, основным целевым назначением которых является смешивание и измельчение разнородных компонентов или придание однородному по составу продукту требуемых реологических характеристик. Чаще всего их применяют в молочной промышленности при раздельном производстве творога для смешивания его со сливками и другими компонентами, при производстве плавленых сыров, комбинированных смесей типа мороженого и т. Известен аппарат [1] для смешивания жидких смесей (рис. Насос и мешалка, приводятся в действие от одного и того же электродвигателя. Насос с выходным патрубком снабжен клапаном. Во время работы аппарата при закрытом клапане смесь для мороженого из резервуара поступает в корпус насоса и перекачивается в емкость через отверстие в днище. При этом продукт перемешивается мешалкой и нагревается спиралями во время прохождения в корпусе насоса. Циркуляция продолжается до тех пор, пока смесь не нагреется до заданной температуры, после чего она охлаждается и выпускается из емкости аппарата. Описываемое устройство обеспечивает не только однородность смеси, но ее нагрев и охлаждение. Рис. Аппарат для производства жидких смесей.