Совершенствование процесса сублимационной СВЧ-сушки плодово-ягодных соков

• Автор: Литвинюк, Надежда Юрьевна
• Шифр специальности: 05.20.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Ижевск
• Количество страниц: 198 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И ИНДЕКСЫ

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. Состояние вопроса Цель н задачи исследований.

1.1 Анализ экспериментальных и теоретических работ по интенсификации процесса сублимационной сушки.

1.1.1 Физические основы интенсификации процесса сублимационной сушки

1.1.2 Сублимационная сушка материала в тонком слое

1.1.3 Сублимация гранулированного продукта в виброслое

1.1.4 Сублимация в поле токов высокой частоты.

1.2 Эффективность процесса сушки с СВЧэнергоподводом.

1.2.1 Физические основы процесса СВЧсушки

1.2.2 Условия эффективности получения концентратов СВЧсушкой
1.3 Пути решения вопросов здорового питания
1.3.1 Проблема здорового питания на пороге третьето тысячелетия
1.3.2 Роль плодовоягодных и овощных соков в профилактике заболеваний.
1.4 Цель и задачи работы.
Глава 2. Характеристика плодовоягодного сырья и его изменения
при переработке.
2.1 Химический состав и пищевая ценность плодов и ягод.
2.2 Обоснование выбора объектов сушки
2.3 Биохимические изменения плодовоягодного сырья при консервировании
2.4 Статика процесса сушки растительного сырья.
2.4.1 Влажность и влагосодержание материала
2.4.2 Теплофизические характеристики материала.
2.4.3 Термодинамика сушки
2.5 Электрические свойства пищевых продуктов.
2.6 Требования к качественным показателям лиофилизированных соков
2.7 Выводы по второй главе.
Глава 3. Теоретическое обоснование конвективно диэлектрической
сушки при пониженном давлении среды.
3.1 Особенности конвективнодиэлектрической сушки при пониженном давлении среды.
3.2 Ы диаграмма влажного воздуха для условий низкого вакуума.
3.3 Изображение процесса КВД сушки соков на Ы диаграмме
3.4 Теоретические исследования.
3.4.1 Испарительное самозамораживание
3.4.2 Сушка под действием ИК излучения.
3.4.3 Сушка под действием СВЧ энергии и газа
3.5 Выводы по третьей главе.
Глава 4. Экспериментальные исследования сублимационной сушки
плодовоягодных соков на УССКВД
4.1 Методы и аппаратура для экспериментального исследования процессов испарительного замораживания и сублимационной сушки соков.
4.2 Разработка системы управления.
4.2.1 Узел управления ВРИМ .4
4.2.2 Субблок управления системой обеспечения холода СУСХ
4.2.3 Субблок управления системой распыления СУСР.
4.2.4 Субблок управления системой нагрева СУСН
4.2.5 Субблок управления агрегатом вакуумным СУАВ.
4.2.6 Блок управления БУ агрегатом вакуумным СУАВ.
4.3. Методы определения качественных показателей объектов сушки.
4.3.1 Метод определения аскорбиновой кислоты.
4.3.2 Метод определения влаги
4.3.3 Метод определения общей кислотности
4.4 Кинетика сушки.
4.5 Анализ результатов исследований. Выводы
4.5.1 Анализ результатов экспериментальных и
теоретических исследований.
4.5.2 Выводы по четвертой главе
Глава 5 Разработка технологии сублимационной сушки плодово
ягодных соков на установках непрерывного действия.
5.1 Разработка технологии сублимационной сушки плодовоягодных соков
на установках непрерывного действия в едином вакуумном цикле
5.2 Алгоритм работы установки
5.3 Рекомендации к использованию новых лиофилизированных продуктов
5.4 Техникоэкономическая оценка производства сублимированных
5.4.1 Режимы сушки плодовоягодных соков.
5.4.2 Эффективность разработки.
5.5 Выводы по пятой главе
Общие выводы.
Список использованных источников


Удаление влаги из растительного сырья путем сушки до влажности 4,4,5 предоставит возможность хранения его в обычных условиях длительное время. Создание и освоение новой сушильной техники для комплексной переработки сельскохозяйственного сырья с использованием передовой технологии, является актуальной задачей подъема народного хозяйства России. Вакуумсублимационная сушка ВСС как метод консервирования, основанный на принципе низкотемпературного обезвоживания и позволяющий наиболее полно сохранить биологически активные и питательные вещества содержащиеся в исходном сырье особенно перспективен для получения качественно новых продуктов функционального назначения. В настоящее время производство сублимированных продуктов интенсивно развивается. За рубежом это обеспечивается расширением выпуска установок периодического действия такими известными фирмами Хохвакуум, Стокс, ЛейбольдХераеус, Халл и др. Аналогичные установки разрабатывались и использовались в СССР и до сих пор эксплуатируются в России. Для таких установок характерны сравнительно низкая производительность, значительные затраты ручного труда, высокая себестоимость сублимированных продуктов. Перспективы развития сублимационной техники связаны с переходом к установкам поточноциклического и непрерывного действия, повышением эффективности сублимационного оборудования за счет интенсификации процесса обезвоживания. В ИжГСХА по заказу департамента кадровой политики и образования МСХиП РФ с г. НИОКР ГЛОБУЛИН на тему Разработка и изготовление опытного образца установки для вакуумной сублимационной сушки различных термолабильных объектов. Научная новизна. ВСС термолабильных продуктов с использованием ИКизлучения, СВЧэнергии и принудительного потока инертного газа. ВСС для ряда промышленных ВСУ непрерывного действия с производительностью 0 кгч по испаренной влаге. Реализация результатов исследований. Работа является продолжением исследований вопросов теории и практики сублимационной сушки, связана с решением прикладных вопросов технологии и проектирования новых образцов сушильного оборудования. В работе использованы результаты собственных исследований соискателя и исследования, выполненные специалистами Научноисследовательского института вакуумного электронного машиностроения Ижевск, Специального конструкторского технологического бюро Продмаш Ижевск, Ижевской государственной сельскохозяйственной академии. Для разработки исходных требований к технологии сублимационной сушки на установках непрерывного действия с комбинированным энергоподводом на кафедре МПСХП Ижевской государственной сельскохозяйственной академии была создана установка УССКВД, на которой соискателем исследована кинетика сублимационной сушки плодовоягодных соков. Жизлучения и комбинированным энергоподводом в едином вакуумном цикле. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. Изучение этого комплекса сложных взаимосвязанных физических процессов позволяет наметить основные пути разработок сублимационносушильных установок непрерывного действия. Традиционно процесс сублимационной сушки рассматривается как обезвоживание замороженного материала рис. Рис, 1. В соответствии с рис. Тк температура на поверхности образца Тс температура на поверхности сублимации, К. Тс Т5, где Т8 температура насыщения водяных паров в вакууме. Р5 давление насыщенных водяных паров у поверхности сублимации Я удельная газовая постоянная водяного пара гс теплота сублимации. Т5 внутри капиллярнопористого тела дл рис. Ля теплопроводность льда толщина слоя льда внутри продукта Т температура льда. Обычно в процессе сублимации яс цт Ял. Теплоперенос при сублимационной сушке сопровождается соответствующими активными газодинамическим потоками с поверхности сублимации в вакуум рис 1 На рис. Рк0 Па над капиллярнопористой поверхностью тела. Из рис. Вопросы внешнего тепломассообмена подробно изучены в , ,
Исходя из механизма сублимации влаги в капиллярнопористом теле гидродинамическими сопротивлениями потоку пара являются рис. Иф
где а коэффициент испарения сублимации Рс, Тс давление,
1. Рис. Л.А,гШс, 1. Кгд при истечении потока пара из капиллярнопористой структуры в вакуум. Помимо представленной на рис. На рис.