Дипломы, курсовые, рефераты, контрольные...
Срочная помощь в учёбе

Разработка интенсивной технологии замораживания продуктов пластинчатой формы в комбинированном барабанно-флюидизационном скороморозильном аппарате

Диссертация: Разработка интенсивной технологии замораживания продуктов пластинчатой формы в комбинированном барабанно-флюидизационном скороморозильном аппарате
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Апробация работы. Материалы диссертационной работы докладывались автором на НПК «Безопасность питания — основа жизни человека XXI века», Санкт-Петербург, 1998; МНТК «Прогрессивные технологии и оборудование пищевых производств», Санкт-Петербург, 1999; МНПК «Техническое переоснащение пищевой и перерабатывающей промышленности Северо-Западного региона Российской Федерации. Межрегиональные связи… Читать ещё >

Содержание

  • ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
    • 1. 1. Методы расчета продолжительности замораживания
    • 1. 2. Функции распределения частиц по времени пребывания в аппарате
    • 1. 3. Оборудование для замораживания плодоовощной продукции
    • 1. 4. Изменения при хранении замороженных лиственных овощей
  • Цель и задачи исследований
  • ГЛАВА 2. ПОСТАНОВКА ЭКСПЕРИМЕНТА, ОБЪЕКТ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
    • 2. 1. Постановка эксперимента
      • 2. 1. 1. Описание экспериментальных установок
      • 2. 1. 2. Объект исследования
      • 2. 1. 3. Замораживание щавеля в комбинированном бара-рабанно-флюидизационном скороморозильном аппарате
      • 2. 1. 4. Расчет продолжительности замораживания щавеля
      • 2. 1. 5. Исследование функции распределения частиц продукта по времени пребывания в комбинированном барабанно-флюидизационном аппарате
    • 2. 2. Методы исследования
      • 2. 2. 1. Физико-химические методы
      • 2. 2. 2. Оптические методы
  • ГЛАВА 3. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТ
    • 3. 1. Кинетика замораживания плоской пластины с учетом теплоемкости замороженной части
    • 3. 2. Кинетика замораживания плоской пластины с учетом постепенного вымораживания влаги
    • 3. 3. Кинетика замораживания тел простой формы с учетом начальной температуры
    • 3. 4. Функция распределения частиц по времени пребывания в аппарате
    • 3. 5. Определение среднеобъемной температуры продукта на выходе из аппарата
  • ГЛАВА 4. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
    • 4. 1. Изменение компонетов химического состава щавеля в процессе замораживания
    • 4. 2. Изменение компонетов химического состава замороженного щавеля при холодильном хранении
      • 4. 2. 1. Изменение содержания сухих веществ и влагосо-держания
      • 4. 2. 2. Изменение содержания моно- и дисахаридов
      • 4. 2. 3. Изменение содержания органических кислот
      • 4. 2. 4. Изменение содержания витамина С
      • 4. 2. 5. Изменение содержания каротиноидов при замораживании и холодильном хранении
      • 4. 2. 6. Изменение цвета при замораживании и холодильном хранении щавеля
    • 4. 3. Функция распределения по времени пребывания материала в комбинированном барабанно-флюидизаци-онном аппарате
    • 4. 4. Инженерный расчет комбинированного барабанно-флюидизационного скороморозильного аппарата

Разработка интенсивной технологии замораживания продуктов пластинчатой формы в комбинированном барабанно-флюидизационном скороморозильном аппарате (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Актуальность темы

Возрастающая потребность страны в качественных продуктах питания требует изыскания новых источников богатых витаминами продуктов, таких как зеленные культуры — шпинат, щавель, лук порей и др., которые в последнее время широко используются при производстве соусов, кетчупов, дрессингов. Так как зеленные овощи неспособны к длительному хранению, разрабатываются методы их консервирования.

Одним из наиболее перспективных, но достаточно сложных процессов является быстрое замораживание тонких пластин.

Широко используемые в промышленности скороморозильные установки с режимом псевдоожижения не могут быть использованы для замораживания комкующихся продуктов.

Однако мировые стандарты на быстрозамороженную продукцию предъявляют высокие требования к ее качеству, которое может быть достигнуто лишь при определенной организации процесса замораживания. Требуемое отсутствие смерзшихся агрегатов, высокое содержание хлорофилла, витаминов и т. д. возможно лишь при проведении процесса замораживания в комбинированном барабанно-флюидизационном скороморозильном аппарате, в этом случае осуществляется технология быстрого и сверхбыстрого замораживания.

Предложенное оборудование достаточно экономично, просто в конструктивном оформлении, имеет высокие удельные показатели. Кроме того, аппарат работает в непрерывном режиме, позволяющем осуществить непрерывную автоматическую расфасовку готовой продукции.

При замораживании в комбинированном барабанно-флюидизационном скороморозильном аппарате в процессе перемешивания разрушаются аг.

— 5 регаты из тонких пластин продукта, а за счет флюидизации исключается длительный контакт частиц между собой, препятствуя смерзанию и прилипанию частиц к металлическим частям аппарата, что обеспечивает высокое качество готового продукта.

Научная новизна. Основные результаты работы являются новыми.

На основе решения задачи Стефана получены корректные формулы для расчета времени замораживания тонких пластинчатых тел, учитывающие теплоемкость замороженной части, начальную температуру и постепенность вымораживания влаги.

Получены соотношения для расчета функции распределения по времени пребывания продукта в комбинированных барабанно-флюидиза-ционных скороморозильных аппаратах.

Практическая ценность. Проведены испытания экспериментального образца комбинированного барабанно-флюидизационного скороморозильного аппарата при замораживании щавеля (протокол приемочных испытаний от 20 сентября 2000 г.).

Разработан комплект рабочей документации, принятый к производству фирмой ООО «Рост» в рамках федеральной программы «Создание новых комбинированных продуктов функционального жизнеобеспечения с максимальным содержанием эксенциальных веществ, свободных от эко-токсинов» .

Апробация работы. Материалы диссертационной работы докладывались автором на НПК «Безопасность питания — основа жизни человека XXI века», Санкт-Петербург, 1998; МНТК «Прогрессивные технологии и оборудование пищевых производств», Санкт-Петербург, 1999; МНПК «Техническое переоснащение пищевой и перерабатывающей промышленности Северо-Западного региона Российской Федерации. Межрегиональные связи», Санкт-Петербург, 2000 г. Макеты разработанных скоромо.

— 6 розильных аппаратов были представлены на II и III выставках-ярмарках «Инновации-1999. Технологии живых систем» и «Инновации-2000. Технологии живых систем», проводимых на ВВЦ в 1999 и 2000 г. г. (г. Москва), и награждены двумя медалями ВВЦ. Работа выполнялась в рамках федеральных программ «Новые продукты массового и лечебно-профилактического назначения», «Перспективные процессы в перерабатывающих отраслях АПК» и «Создание новых комбинированных продуктов функционального жизнеобеспечения с максимальным содержанием эксенциальных веществ, свободных от экотоксинов» .

— 7.

— 122 -ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ.

1. Получены кинетические уравнения для расчета времени замораживания тонких пластин, позволяющие с достаточной точностью рассчитать необходимое время пребывания продукта в аппарате.

Применимость уравнений подтверждена экспериментальными исследованиями по замоарживанию тонких пластин (щавеля, лука порея) в комбинированном барабанно-флюидизационном скороморозильном аппарате.

2. Разработан комбинированный барабанно-флюидизационный скороморозильный аппарат для быстрого замораживания комкующихся продуктов и предложена технологическая схема проведения процесса.

3. На основе теоретических и экспериментальных исследований получены выражения для функции распределения материала по времени пребывания в аппарате. Это дает возможность определить среднеобъ-емную температуру продукта на выходе из аппарата, а также время запаздывания выхода продукта из аппарата.

4. Разработана методика расчета среднеобъемной температуры продукта на выходе из аппарата.

5. Предложена методика инженерного расчета комбинированного барабанно-флюидизационного скороморозильного аппарата.

6. Проанализировано качество готового продукта, замороженного в комбинированном барабанно-флюидизационном скороморозильном аппарате. Показано, что продукт обладает высоким качеством, незначительной усушкой, малым изменением количества Сахаров, щавелевой кислоты, витамина С и др. Продукт обладает хорошим товарным видом.

7. Получена зависимость содержания витамина С, монои диса-харидов, органических кислот, каротиноидов, хлорофиллов, влагосо-держания от продолжительности хранения.

— 123.

Показать весь текст

Список литературы

  1. Д., Эрдели Л., Шарой Т. Быстрое замораживание пищевых продуктов. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981. -408 с.
  2. А.с. СССР N 1 486 715 кл. F 25 D 13/06.
  3. А.Н., Куцакова В. Е. Консервирование холодом. -Новосибирск, 1992. 161 с.
  4. .И., Луковский О. С. //Труды ГИПХ. 1970. -Вып. 66. — С. 15−19.
  5. .М., Васильев Ф. П., Успенский А. Б. Разностные методы решения некоторых краевых задач типа Стефана //Числовые методы в газовой динамике. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1965, вып. 4. -С. 139−183.
  6. .М., Васильев Ф. П., Егорова А. Т. Об одном варианте неявной разностной схемы с ловлей фазового фронта в узел сетки для решения задач типа Стефана //Вычислительная математика и программирование. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1967, вып. 6. — С. 321−341.
  7. Ф.П. Разностный метод решения задач типа Стефана для квазилинейного параболического уравнения с разрывными коэффициентами //ДАН СССР. 1964. — Т. 157. — N 6. — С. 1280−1283.
  8. А.И. Приближенный расчет процессов теплопроводности. М.: Госэнергоиздат, 1959.- 124
  9. А. И. Теория затвердевания отливки. М.: Металлур-гиздат, 1961.
  10. А. С., Громов М. А. Теплофизические характеристики картофеля, овощей и плодов. М.: Агропромиздат, 1987.
  11. Н.А. Холодильная технология пищевых продуктов. -М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984. 239 с.
  12. ГОСТ 24 556–89. Продукты переработки плодов и овощей. Методы определения витамина С. М.: Госстандарт.
  13. Л.И. О численном интегрировании одной задачи для уравнения второго порядка с разрывными коэффициентами //Математическая физика. Киев: Наукова думка, 1972, вып. И. — С. 17−20.
  14. З.А. Технология замораживания плодов и овощей методом флюидизации и в жидком азоте // Новые методы замораживания пищевых продуктов /Под ред. Рютова Д. Г. М., 1975. — С. 27−55.
  15. В.А., Кузнецов П. И. Справочник по операционному исчислению. М.-Л.: ГИТТЛ, 1951.
  16. А.И., Арасимович В. В. и др. Методы биохимического исследования растений. М.-Л.: Госуд. изд-во сельхоз. лит-ры, — 125 1952. 507 с.
  17. И.Ф., Лукьянов А. Т. Математическое моделирование процессов тепло- и массообмена с подвижными границами. Алма-Ата: Гылым, 1992.
  18. Ю.М. Расчеты и исследования химических процессов нефтепереработки. М.: Химия, 1973.
  19. Заявка Великобритании N 2 186 674 кл. F 25 D 17/08.
  20. Заявка Франции N 2 617 581 кл. F 15 D 11/02, 29/00.
  21. Г. А. Продолжительность образования замороженного слоя при подмораживании пищевых продуктов //Известия ВУЗов. Пищевая технология. 1977. — N 1. — С. 100−102.
  22. Г. А. Определение продолжительности холодильной обработки рыбы до заданной среднеобъемной температуры //Рыбное хозяйство. 1978. — N 7. — С. 59−62.
  23. B.C., Орехова С. М. Технологические режимы замораживания различных сортов лука-порея //Ресурсосберегающие технологии пищевых производств: Международная научно-техническая конференция: Тез. докл. Санкт-Петербург, 1998. — С. 167.
  24. B.C., Орехова С. М. Пектиновые вещества и обратимость процесса замораживания лука-порея //Прогрессивные технологии и оборудование пищевых производств: Всероссийская научно-техническая конференция: Тез. докл. Санкт-Петербург, 1999. — С. 73−74.
  25. В. Л. Биохимия растений. М.: Высшая школа, 1980. — 445 с.
  26. Е.Г., Плужников И. И. и др. Инактивация ферментных систем овощей перед замораживанием //Известия ВУЗов. Пищевая технология. 1971. — N 5. — С. 42−45.- 126
  27. Д., Левеншпиль 0. Промышленное псевдоожижение. -М.: Химия, 1976.
  28. В.Е., Фролов С. В. Функции распределения по времени пребывания для бесконечного и полубесконечного каналов //ЖПХ.- 1996. Т. 69. — ВЫП. 7. — С. 1221−1223.
  29. В.Е., Филиппов В. И., Фролов С. В. Консервирование пищевых продуктов холодом (Теплофизические основы): Учеб. пособие.- СПб: СПбГАХПТ, 1996. 212 с.
  30. В.Е., Фролов С. В. К вопросу отыскания средних значений определяющих параметров процессов обработки дисперсных материалов в аппаратах непрерывного действия //ЖПХ. 1997. — Т. 70. — Вып. 6. — С. 1019−1021.
  31. В.Е., Фролов С. В., Рубцов А. К., Третьяков Н. А. Одноступенчатый скороморозильный аппарат с направленным псевдоожи-женным слоем //Холодильная техника. 1998. — N 1. — С. 2.
  32. В.Е., Фролов С. В., Крупененков Н. Ф. К расчету времени гидроаэрозольно-испарительного охлаждения тушек птицы //Вестник МАХ. 1999. — Вып. 2. — С. 44−45.
  33. В.Е., Фролов С. В., Рубцов А. К. Комбинированный- 127 барабанно-флюидизационный скороморозильный аппарат для мелкоштучных пищевых продуктов пластинчатой формы //Известия СПбГУНПТ.- 2000. N 1. — С. 88−91.
  34. В.Е., Фролов С. В., Рубцов А. К. К вопросу о продолжительности замораживания //Свойства рабочих веществ и процессы тепломассообмена в холодильных установках: Межвуз. сб. науч. тр.-СПб.: СПбГУНиПТ, 2000. С. 79−83.
  35. Л.С. Руководство по нефтепромысловой механике //Гидравлика. -М.-Л.: ГНТИ, 1931, N41.
  36. .Я. В кн.: Физико-химические основы производства стали. — М.: Изд-во АН СССР, 1957.
  37. .Я. В кн.: Кристаллизация металлов. — М.: Изд-во АН СССР, 1960.
  38. .Я. Кинетическая теория фазовых превращений. М.: Металлургия, 1969.
  39. .Я. Теория кристаллизации в больших объемах. М.: Наука, 1975.
  40. A.M. Задача Стефана. Новосибирск: Наука, 1986.
  41. Методические указания по проведению исследований с быстрозамороженными плодами, ягодами и овощами. М., 1989. — 32 с.
  42. Новое в технике и технологии производства быстрозамороженных фруктов и овощей /Куцакова В.Е., Кузьмина И. А., Бурова Т. Е. //Серия 18. Консервная, овощесушильная и пищеконцентратная пром-сть: Обзорная информация. М.: АгроНИИТЭИПП, 1991. — Вып. 5.- 24 с.
  43. Т.Н. Экспресс-методы оценки качества продовольственных товаров. М.: Экономика, 1988. — С. 24−52.
  44. Патент РФ на изобретение N 2 083 934 кл. F 25 D 13/06 «Ско- 128 роморозильный аппарат для мелкоштучных продуктов» /Куцакова В.Е., Фролов С. В., Бурова Т. Е. и др. Опубл. Б.И. N 19, 1997.
  45. Патент США N 4 760 712 кл. F 25.
  46. .П. Практикум по биохимии растений. М.: Колос, 1985. — 255 с.
  47. Т.В., Позняковский В. М., Ларина Т. В., Елисеева Л. Г. Экспертиза свежих плодов и овощей: Учебное пособие. Новосибирск: Сиб. унив. изд-во, 2001. — 302 с.
  48. Ф.С. Вычислительные методы инженерной геокриологии.- Новосибирск: Наука, 1995.
  49. Я., Груда 3. Замораживание пищевых продуктов.- М.: Пищевая промышленность, 1978. 606 с.
  50. М.А., Чугунов В. А., Саламатин А. Н. Задачи теплообмена в приложении к теории бурения скважины. Казань: Изд-во Казан, ун-та, 1978.
  51. Решения задач типа Стефана. М.: Изд-во Моск. Ун-та., 1972.
  52. РСТ РСФСР 367−77 «Щавель и шпинат свежие».
  53. Л.И. Проблема Стефана. Рига: Звайгзне, 1967.
  54. Свидетельство на полезную модель N 14 274 «Скороморозильный аппарат для мелкоштучных продуктов /Куцакова В.Е., Фролов С. В., Рубцов А. К. и др. Опубл. Б.И. 1999.
  55. Ю.Г., Гаврилишина Л. И. Способ приготовления и хранения пряной зелени в замороженном виде //Консервная и овощесу-шильная пром-сть. 1972. — N 1. — С. 8.
  56. Ю.Г., Гаврилишина Л. И. Сроки хранения замороженных полуфабрикатов пряной зелени //Консервная и овощесушильная пром-сть. 1976. — N 2. — С. 30.- 129
  57. В.А. Продолжительность замораживания продукта, лежащего на оребренной поверхности //Холодильная техника. 1962. -N6. — С. 37−42.
  58. Технологическая инструкция по производству овощей быстрозамороженных и смесей из них к ТУ 9165−013−2 068 491−98 «Овощи замороженные и смеси из них». Санкт-Петербург, 1998.
  59. Флауменбаум Б. J1., ТанчевС.С., Гришин М. А. Основы консервирования пищевых продуктов. М.: Агропромиздат, 1986. — С. 458−478.
  60. С.В. О продолжительности замораживания пластины с различными коэффициентами теплоотдачи на ее сторонах //Теплофизи-ческие свойства холодильных агентов и процессы тепломассообмена: Межвуз. сб.научн. тр. -С.-Пб.: СПбГАХПТ, 1995. С. 89−91.
  61. С.В. О продолжительности промерзания цилиндра и шара //ИФЖ. 1997. — Т. 70. — Вып. 2. — С. 309−314.
  62. С.В. Расчет усушки при замораживании: Метод, указания к дипломному проектированию для студентов технологических спец. /Под ред. В. И. Камоцкого. СПб.: СПбГАХПТ, 1997. — 8 с.
  63. Химический состав пищевых продуктов. Справочник. Книга 1 /Под ред. д. т.н., проф. И. М. Скурихина и д.м.н., проф. М.Н. Вол-гарева. М.: Агропромиздат, 1987. — С. 68.
  64. Д.А., Рютов Д. Г. Быстрое замораживание мяса. -М.: Пищепромиздат, 1936.
  65. Ф.В. Химия и товароведение свежих плодов и овощей. М.: Госторгиздат, 1949.
  66. И.А. О продвижении границы изменения агрегатного состояния при охлаждении или нагревании тел //Изв. АН СССР, ОТН, 1948, N 2. С. 457.- 130
  67. Г. Б. Вопросы теории замораживания пищевых продуктов. М.: Пищепромиздат, 1956. — 140 с.
  68. Г. Б. Теплофизические процессы в холодильной технологии пищевых продуктов. М.: Пищевая промышленность, 1979.
  69. М.С., Трайнина Г. Г. Лабораторный контроль в предприятиях общественного питания. М.: Госторгиздат, 1962. — 392 с.
  70. Шапиро.Л. К. Практикум по биологической химии /Под ред. акад. АН БССР А. С. Вечера. Минск: Вышэйшая школа, 1972. — 256 с.
  71. П.Ф., Ковальков В. П. Физическая геокриология. -М.: Наука, 1986.
  72. Л.И. Расчет динамики температурного режима грунтов под снегом с учетом зависимости его характеристик от температуры //Теплофизические исследования криолитозоны Сибири. Новосибирск: Наука, 1983. — С. 187−203.
  73. П.П., Гейнц Р. Г. О продолжительности промерзания пластины //ИФЖ. 1967. — Т. 12. — N 4. — С. 460−464.
  74. Danckwerst P.V. Trans. Faraday Soc., 1950, v.46, p. 300−303.
  75. Douglas J., Gallie G.M. On the numerical Integration of a parobolic differential equation subject to a moving boundary condition //Duke Math. J., 1955, vol. 22, N4, p. 557−572.
  76. Erlich L.W. A numerical method of solving a teat flow problem with moving boundary //J. Assoc. Computing Machinery, 1958, v. 5, N 2, p. 161−177.
  77. Fikiin K.A. Generalized numerical modelling of unsteady heat transfer during cooling and freezing using an improved enthalpy method and quasy-one-dimensional formulation. Int. J. Ref-rig., vol. 19, № 2, 1996, p. 132−140.- 131
  78. Goodman Т. The heat balance Integral and Its application to problems Involving change of phase //Trans. Am. Soc. Mech. Engrs, 1959, v. 80, p. 335−342.
  79. Krelth F., Romle F. A study of the thermal diffusion equation with boundary conditions corresponding to solidification or melting of matherials initialy at the funsion temperature //Proc. Phys. Soc. Section B, 1955, v. 68, p. 277−291.
  80. Lazaridis A. A numerical solution of the multidimensional solidification (of melting) problem //Int. J. Heat transfer, 1970, v. 13, N 9, p. 1459−1477.
  81. Levenspiel 0., Smith V.K. Chem. Eng. Sci., 1957, v.6, № 4/5, p. 227−233.
  82. Levy F.L. Anleitung jum programmierten Berechnen des Kuh-lens und des Gefrierens von Jleisch. A Guid forwards Programming Chiling and Freezing Operation of Meat. ZF4, 1984, № 8, p. 614−616
  83. Luft und Kaltetechuick, 1985, 21, N 3, 132.
  84. Plank R. Z. ges Kalteind, Bd 20, 1913, s. 109.
  85. Ruvue Internationale froid. 1987, 10, N 5, 165.
  86. Stefan J. Ann. der Phys. und Chem. 42, 269, 1891.
  87. Van der Laan E. Th., Chem. Eng. Sci., 7, 183, 1958.
  88. Zemlicka I. Zmrarovaca a chladice rarizeni pro potravi prumyse z obor podniki Strojobal. Promyse potravin. 1985. 6. N 9.- 132
Заполнить форму текущей работой

Заказал и сдал!