Повышение качества сублимационной сушки термолабильных кисломолочных продуктов путем использования энергосберегающих электротехнологий и электрооборудования

• Автор: Главатских, Надежда Григорьевна
• Шифр специальности: 05.20.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Ижевск
• Количество страниц: 191 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ.

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

1.1 Анализ методов сушки живых материалов

1.2 Анализ экспериментальных и теоретических работ по интенсификации процесса сублимационной сушки

1.2.1 Физические основы интенсификации процесса сублимационной сушки.

1.2.2 Сублимационная сушка материала в тонком слое

1.2.3 Сублимация гранулированного продукта в виброслое

1.3 Способы сушки жидких молокосодержащих продуктов

1.4 Интенсификация процесса сушки в поле УЗизлучений

1.4.1 Сушка под действием УЗ.

1.4.2 Воздействие УЗ

1.5 Воздействие ультразвука на микроорганизмы
1.6 Выводы и задачи исследований.
2 ТЕХНОЛОГИЯ СУШКИ КИСЛОМОЛОЧНЫХ ПРОДУКТОВ,
РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ СУБЛИМАЦИОННОЙ СУШКИ ТЕРМОЛАБИЛЬНЫХ ПРОДУКТОВ НА УСТАНОВКАХ НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ, РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ИХ ПРИМЕНЕНИЮ
2.1 Обоснование выбора объектов сушки
2.2 Разработка технологии сублимационной сушки на установках
непрерывного действия в едином вакуумном цикле
2.2.1 Подготовительные операции.
2.2.2 Сушка кисломолочных продуктов.
2.2.3 Алгоритм работы установки.
2.3 Биохимические изменения сырья при консервировании.
2.4 Статика процесса сушки
2.4.1 Влажность и влагосодержание материала.
2.4.2 Виды связи влаги с материалом.
2.4.3 Равновесное влагосодержание.
2.5 Тсплофизические характеристики материала.
2.6 Термодинамика сушки.
2.7 Электрические свойства пищевых продуктов
2.8 Требования к качественным показателям быстрорастворимых и лиофилизированных термочувствительных продуктов
2.9 Выводы по главе.
3 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ КОНВЕКТИВНОЗВУКОВОЙ СУШКИ КРИОГРАНУЛИРОВАННЫХ ПРОДУКТОВ ПРИ ПОНИЖЕННОМ ДАВЛЕНИИ СРЕДЫ.
3.1 Обоснование конвективнозвуковой сушки при пониженном давлении среды
3.2 диаграмма влажного воздуха для условий низкого
вакуума.
3.3 Изображение процесса конвективновакуумнозвуковой КВЗ сушки термолабильных продуктов на диаграмме.
3.4 Вывод математических зависимостей параметров КВЗсушки
3.4.1 Испарительное самозамораживание.
3.4.2 Сушка под действием ИКизлучения
3.4.3 Сушка под действием У 3энергии и газа
3.5 Выводы по главе.
4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СУБЛИМАЦИОННОЙ СУШКИ МОЛОКОСОДЕРЖАЩИХ ПРОДУКТОВ НА УССКВЗ
4.1 Методы и аппаратура для экспериментального исследования процессов испарительного замораживания и сублимационной сушки жидких продуктов животного и микробиологического происхождения.
4.2 Методы определения качественных показателей объектов сушки
4.2.1 Метод определения активности закваски.
4.2.2 Питательная среда для учета количества бифидобактерий.
4.2.3 Метод определения влаги в сухих молочных продуктах ГОСТ
4.2.4 Метод определения титруемой кислотности молочных консервов ГОСТ 5.
4.2.5 Метод определения скорости растворения диспергируемости сухих молочных продуктов.
4.2.6 Определение индекса растворимости сухих кисломолочных продуктов ГОСТ 5.
4.2.7 Метод определения жира ГОСТ
4.3 Кинетика сушки
4.4 Анализ результатов исследования. Выводы.
4.4.1 Анализ результатов экспериментальных и теоретических исследований.
4.4.2 Проверка восстанавливаемости микроорганизмов после сушки
4.4.3 Выводы по главе.
5 РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО ПРИМЕНЕНИЮ СУХИХ
МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ СМЕСЕЙ И ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ВНЕДРЕНИЯ УССКВЗ НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ
5.1. Технические условия производства сухих кисломолочных продуктов Бифийол и Лактол сублимационной сушки
5.1.1. Область применения
5.1.2. Требования к качеству и безопасности
5.1.3. Маркировка
5.1.4. Упаковка
5.1.5. Правила приемки.
5.1.6. Методы контроля.
5.1.7 Правила транспортирования и хранения.
5.2. Рекомендации по использованию новых лиофилизированных продуктов
5.3. Теория экономики.
5.4. Техникоэкономическая оценка эффективности процесса сублимационной УЗ сушки термолабильных продуктов.
ВЫВОДЫ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Многообразие микробных культур, характеризующихся различием физических свойств и реакцией на условия и пределы обезвоживания температура и остаточная влажность, скорость нагрева и интенсивность удаления влаги, а также высокая начальная влажность биомассы после ферментации , причем около составляет свободная влага усугубляют сложность разработки рациональной технологии сушки. Принципы обезвоживания и методы сушки микробиологических материалов различны. Наиболее эффективен второй принцип обезвоживания, хотя он и связан с затратой теплоты на фазовое превращение влаги. Теплота может сообщаться извне различными источниками тепла или самим материалом, подвергаемым сушке, например, при низком остаточном давлении без внешнего энергоподвода сублимация, выпаривание, испарение и т. Из методов тепловой сушки в микробиологической и пищевой промышленности наиболее широкое применение нашла сублимация 1 . Технологический процесс предусматривает применение различных сушильных установок , 6, 1, 3, 4, 6, 7, 5, 9. Все имеющиеся на данный момент методы сушек имеют свои достоинства и недостатки, главным из недостатков является то, что из стадии анабиоза выходит очень незначительное число микроорганизмов. Это связано с тем, что, в отличие от белковых препаратов, микроорганизмы имеют ДНКмолекулы, не защищенные ядерной оболочкой, которые при воздействии очень высоких температур разрушаются. При выходе из анабиоза такой микроорганизм уже не способен к жизнедеятельности в полном объеме или же вообще не реанимируется. Помимо ДНКмолекулы разрушению подвергается и клеточная стенка происходит ее дезинтеграция, что также губительно для клеток. Об этом свидетельствуют исследования, проведенные Эльпинером И. Э. и его сотрудниками 1. Гуйго Э. И., Журавская Н. К., Каухчешвили Э. И., Бланков Б. И., Клебанов Д. Л. , Богданов В. М., Банникова Л. Д. утверждают, что сублимация наиболее применимый способ сушки, т. Однако сушка при низких температурах и атмосферном давлении протекает крайне медленно. Для интенсификации процесса низкотемпературной сушки термолабильных материалов необходимо снижать давление среды, что повышает движущую силу процесса и скорость испарения влаги. К недостаткам сублимации относят высокую продолжительность, энергоемкость процесса и сложность сублимационного оборудования. Но все эти недостатки компенсируются возрастанием выживаемости микроорганизмов по сравнению с другими видами сушек 0. А.С. Гинзбурга и Ю. П.Чернецкого . В связи с этим возможны локальный перегрев и термоинактивация материала. Необходимо иметь в виду тот факт, что повторное замораживание размораживание микроорганизмов недопустимо, т. С в среде жидкого воздуха или 2 С в среде жидкого кислорода не вызывает значительных изменений у бактерий. Летальность большинства бактерий при медленном охлаждении до температуры от до С и при быстром замораживании до С или 0 С практически одинакова. Ю.П. Чернецкий доказал экспериментально, что давление насыщенного пара, соответствующее температуре сублимации, оптимально при величине 0Па давление пара в сублиматоре ,6 Па . Исследования, проведенные Богдановым В. М. и Банниковой Л. А. , показали, что при сублимации необходимо использовать защитные среды глицерин, фруктозу, сахарозу, молочный сахар и т. Сублимационная сушка наиболее эффективна при использовании температурного диапазона от 1 С до С кристаллы льда мелкие и менее опасны , 7, 5, 7. Гуйго Э. И., Лебедев Д. П., Быховский Б. Н., Антипов С. Т., Кретов И. Т. и др. СВЧполя 9, , , , . Это обеспечивает подвод теплоты непосредственно в зону сублимации и создает максимально допустимые градиенты температуры между средой и сублимируемым материалом. Сублимационная вакуумная сушка соединяет достоинства двух технологий увеличения сроков хранения растительной и животной продукции замораживание и удаление влаги. При этом удаление влаги происходит путем сублимации кристаллов льда, полученных при замораживании, что обеспечивает сохранность формы, размера, цвета, запаха и других свойств объекта сушки. Изучение этого комплекса сложных взаимосвязанных физических процессов позволяет наметить основные пути разработок сублимационно сушильных установок непрерывного действия. Физические основы интенсификации процесса сублимационной
Традиционно процесс сублимационной сушки рассматривается как обезвоживание замороженного материала рисунки 1. Рисунок 1. В соответствии с рисунком 1.