Диплом, курсовая, контрольная работа
Помощь в написании студенческих работ

Разработка способа сублимационной сушки в поле СВЧ продукта на основе форменных элементов крови убойных животных

Диссертация: Разработка способа сублимационной сушки в поле СВЧ продукта на основе форменных элементов крови убойных животных
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Поэтому в данном свете на первый план выступает один из наиболее качественных видов консервирования пищевых продуктов — вакуумсублимационная сушка, которая позволяет обеспечить максимальное сохранение большинства первоначальных свойств продуктов в процессе их длительного хранения. Основным препятствием для широкого внедрения сублпмацноиной сушки в пищевую промышленность является сравнительно… Читать ещё >

Содержание

  • Глава 1. Литературный обзор. Постановка задач исследований
    • 1. 1. Вакуумное сублимационное обезвоживание при различных видах энергоподвода
    • 1. 2. Анализ существующий конструкций вакуум-сублимационных сушильных установок с СВЧ- энергоподводом
    • 1. 3. Анализ существующих моделей процесса сублимационного обезвоживания
    • 1. 4. Обоснование выбора форменных элементов крови убойных животных как объекта сушки
    • 1. 5. Цели и задачи исследований
  • Глава 2. Определение рецептурного состава продукна. Исследование его свойств как объекта вакуум-сублнмационпой сушки
    • 2. 1. Подбор компонентов н оптимизация рецептурного состава исследуемого продукта на основе форменных элементов крови
    • 2. 2. Определение криоскопической температуры и количества вымороженной влаги
    • 2. 3. Определение теплофизнческих характеристик исследуемого продукта
    • 2. 4. Определение электрофизических характеристик и с с л е д у е м о го п р оду кта
  • Глава 3. Моделирование процесса вакуум-сублимационной сушки высокопористого материала в сверхвысокочастотном поле
    • 3. 1. Общий анализ процесса
    • 3. 2. Общая формулировка модели тепло- и массообмена
    • 3. 3. Объем и пористость материала в процессе сушки
    • 3. 4. Удельное массосодержапие льда в процессе сушки
    • 3. 5. Моделирование СВЧ нагрева
    • 3. 6. Численный анализ модели
      • 3. 6. 1. Сетка разностной аппроксимации
      • 3. 6. 2. Разностная схема для вычисления температуры, влагосодержания и давления
      • 3. 6. 3. Численный анализ удельного массосодержания льда
    • 3. 7. Анализ и интерпретация машинного эксперимента
  • Глава 4. Исследование процесса вакуум-сублимационной сушки в сверхвысокочастотном поле
    • 4. 1. Экспериментальная установка и методика проведения экспериментов
    • 4. 2. Изучение процесса замораживания исследуемого продукта
    • 4. 3. Изучение кинетики процесса вакуум-сублимационной сушки
      • 4. 3. 1. Влияние начальной влажности продукта на продолжительность обезвоживания
      • 4. 3. 2. Влияние способа замораживания на продолжительностьсублимационного обезвоживания
      • 4. 3. 3. Влияние напряженности электромагнитного ноля на продолжительность сублимационного обезвоживания
    • 4. 4. Исследование качественных показателен полученного продукта
      • 4. 4. 1. Пищевая ценность
      • 4. 4. 2. Биологическая ценность
    • 4. 5. Проверка адекватности разработанной математической модели
  • Глава 5. Практическое применение результатов исследований
    • 5. 1. Разработка способа получения сублимированных пищевых продуктов п установка для его осуществления
    • 5. 2. Разработка способа получения сублимированных пищевых продуктов с заданными свойствами
    • 5. 3. Разработка сублимационной сушилки непрерывного действия с СВЧ- эиергоподводом
    • 5. 4. Способ автоматического управления процессом вакуум-сублимационной сушки пищевых продуктов сверхвысокочастотпом поле
    • 5. 5. Расчет экономической эффективности
      • 5. 5. 1. Расчет производительности сублимационной установки
      • 5. 5. 2. Расчет стоимости затрат электроэнергии
      • 5. 5. 3. Расчет капитальных вложений
      • 5. 5. 4. Расчет текущих затрат
      • 5. 5. 5. Расчет экономического эффекта

Разработка способа сублимационной сушки в поле СВЧ продукта на основе форменных элементов крови убойных животных (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

На сегодняшний день при переработке животных на мясокомбинатах страны ежегодно собирают до 400 тыс. т цельной пищевой крови из которых по официальным данным только 3% направляют на пищевые и медицинские цели [85]. Обострившиеся социально-экономические и экологические проблемы в стране ставят задачу строжайшей экономии полезных пищевых ресурсов, привлечения новых идей в практическую пищевую инженерию.

В настоящее время согласно статистике института питания РАМН, 70% населения страны страдает железодефицитными состояниями. Это одно из самых распространенных в мире алиментарно-зависимых состояний, встречающееся в основном у детей раннего возраста, подростков и женщин. Дефицит железа в организме приводит к снижению иммунного статуса, повышению восприимчивости к инфекционным и другим заболеваниям, нарушению психомоторного развития [12].

В такой ситуации целенаправленное обогащение продуктов препаратами железа — актуальная научно-практическая задача. В этом аспекте особенно ценны железосодержащие компоненты природных веществ, которые обладают значительно более высокой усвояемостью в организме, чем другие его формы. Значительная доля легкоусвояемого белка и железа обуславливает интерес к крови убойных животных, в особенности к тяжелой ее фракцииформенным элементам как источнику для производства продуктов антианемического действия, лечебно-профилактические свойства которых объясняются содержанием биологически активных гемовых форм железа.

Поэтому в данном свете на первый план выступает один из наиболее качественных видов консервирования пищевых продуктов — вакуумсублимационная сушка, которая позволяет обеспечить максимальное сохранение большинства первоначальных свойств продуктов в процессе их длительного хранения. Основным препятствием для широкого внедрения сублпмацноиной сушки в пищевую промышленность является сравнительно высокая стоимость получаемых продуктов за счет длительности и энергоемкости процесса. Решение проблем, связанных с устранением перечисленных недостатков, является актуальной задачей.

Как известно характер СВЧ-нагрева позволяет резко интенсифицировать процессы теплои массообмена, так как прогрев продукта происходит по всему объему. Сушка является тем процессом, в котором преимущество СВЧ-энергии проявляются наиболее ярко, при этом предпочтение отдается установкам непрерывного действия. Поэтому применение сверхвысокочастотного нагрева для интенсификации процесса вакуумсублимационной сушки пищевых продуктов является перспективным направлением на пути устранения вышеперечисленных недостатков в совокупности с организацией процесса в непрерывном режиме.

Целыо данной диссертационной работы является развитие теории и техники вакуумсублимационной сушки в свервысокочастотно. м поле продукта лечебно-профилактического действия на основе форменных элементов крови убойных животных.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ.

1. Разработан способ получения сублимированных пищевых продуктов с использованием энергии высокочастотных электромагнитных колебаний, позволяющий проводить процесс вакуумсублимационного обезвоживания в непрерывном режиме.

2. Проведены экспериментальные исследования кинетики процессов замораживания и вакуумсублимационного обезвоживания исследуемого продукта при различных способах организации процесса, позволяющие сделать вывод о целесообразности применения испарительного замораживания, позволяющего снизить время проведения процесса па 65% по сравнению с сушкой предварительно замороженного продукта.

3. Для обеспечения высокой пищевой и биологической ценности высушиваемого продукта получены рациональные режимы проведения процесса: начальная температура продукта при самозамораживании 278.280 К, конечная температура замораживания 243.248 К, напряженность электромагнитного поля в процессе сушки 3,5 кВ/м.

4. Разработаны конструкции высокоэффективных сушильных установок непрерывного действия с СВЧэнергоподводом для вакуумсублимационного обезвоживания продуктов с развитой высокопористой структурой.

5. Разработанная схема автоматического управления непрерывным процессом вакуумсублимационной сушки в поле СВЧ позволяет снизить энергозатраты за счет повышения точности управления процессом.

6. Исследованы теплофизические и электрофизические характеристики исследуемого продукта как объекта вакуумсублимационной сушки.

7. Разработанная математическая модель процесса позволяет адекватно описывать процессы теплои массообмена в условиях испарительного замораживания и вакуумсублимационного обезвоживания, рассчитывать время сушки при заданных условиях.

8. Расчет экономической эффективности показал, что внедрение в производство вакуумсублимационной установки непрерывного действия обеспечит годовой экономический эффект в размере 670 тыс.р.

Показать весь текст

Список литературы

  1. A.c. 909 497 СССР F 26 В 5/06. Способ сублимационной сушки жидких и пастообразных продуктов и сублимационная сушилка /X. -М.Х. Байсисв /СССР/.- Ks 3 672 163/28−13- Заявл. 08.07.80- Опубл. 28.02.82, Б юл. № 8.
  2. A.c. 1 178 380 СССР, А 21 О 13/08. Способ производства кекса /Р.И.Скворцова, Т. И. Корчагииа /СССР/.- № 3 672 163/28−13- Заявл. 27.07.83- Опубл. 15.09.85, Бюл. К" 34.
  3. А., Эрдели А., Шарой Т. Быстрое замораживание пищевых продуктов: Пер. с вепгер. М.: Легкая и пищевая промышленность. 1981.
  4. Л.В., Жеребцов H.A. Биохимия мяса и мясных продуктов: Учеб. пособие. Воронеж: Изд-во ВГУ, 1991. — 184 с.
  5. В.Е., Буевич 10.А., Шепщук U.M. ТОХТ. — 1975. — Т. 9, № 2.-С. 274−277.
  6. A.C., Китаев С. Ю. Способ измерения влажности продукта бесконтактным методом// Материалы XLI отчетной научной конференции за 2002 год: В 3 ч. /ВГТА, Воронеж, 2003, Ч.1., с. 184−185.
  7. A.A., Шкарятов A.A., Кузнецов Ю. В. и др. // Тез. докл. II Российский национальный конгресс «Человек и лекарство» М.: 1995. — С. 1158.
  8. Г. Г., Болога М. К., Волынец А. З., Зафрин Э. Я. Исследование процесса сублимации в электромагнитном поле СВЧ. ИФЖ, 1977, т. 33, 2, с. 242−249.
  9. В.П., Казакова JI.M. Железодефицитные апимии у детей раннего возраста. М.: Медицина, 1979. — 176 с.
  10. Д.А. Исследование процесса вакуум-сублнмациоипои сушки хлебопекарных дрожжей на инертных носителях: Днсс. канд. техн. наук. Воронеж, 2001. — 198 с.
  11. A.M., Камовников Б. П. О терминологии в области сублимационной сушки // В сб.: Теплообменные процессы и аппараты химических производств.-М.: МИХМ, 1976.-С. 112−116.
  12. С.М. Тепло- и массообмен при испарительном замораживании в процессе гранулообразования в вакууме: Дисс. канд. техн. наук. -М., 1983.
  13. .М., Соловьева E.H., Успенский А. Б. Разностный метод со сглаживанием коэффициентов для решения задачи Стефана // ЖВМ и МФ. -1965.-Т. 5, № 5.-С. 828−840.
  14. П.Н. Численные методы решения задач со свободной границей. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1987. — 164 с.
  15. М.К. Исследование процесса сушки материалов методом сублимации. Автореферат кандидатской диссертации, МЭИ, 1955. — 22 с.
  16. B.C. Скоростной метод измерения теплофизических характеристик материалов. // Тепло- массоперенос. Минск, 1962. T.I. С. 65−69.
  17. B.C. Скоростной метод определения теплофизиче-ских характеристик материалов. -JT.: Энергия. 1971. 145 с.
  18. Л.З. Кинетика процесса сублимационной сушки в электромагнитном поле СВЧ. Тр. МИХМ, 1969, т. I, вып. 2, с. 75−76.
  19. Л.З. Особенности кинетики процесса сублимационной сушки в поле СВЧ. ЭОМ, 1970, 6, с. 44−47.
  20. А.З. Тепло- и массообмен в технологии сублимацноиого обезвоживания в вакууме. Автореферат докторской диссертации. М.:МИХМ, I960.-32 с.
  21. М.П., Ривкии СЛ., Александров A.A. Таблицы теплофи-зических свойств воды и водяного пара. М.: Изд-во стандартов. 1969. 408 с.
  22. A.C. Инфракрасная техника в пищевой промышленности. М., Пищевая промышленность, 1966. — 407 с.
  23. A.C. Основы теории и техники сушки пищевых продуктов. М.: Пищевая промышленность, 1973. — 528 с.
  24. A.C., Громов М. А., Красовская Г. И. Тсплофизнческне характеристики пищевых продуктов. М.: Пищевая пром-ть. 1980.-288 с.
  25. Э.И. Исследование и разработка .методов интенсификации сублимационной сушки пищевых продуктов. Автореферат докторской диссертации. М.: МТИШ, 1956. — 48 с.
  26. Э.И., Журавская Н. К., Каухчешвили Э. И. Сублимационная сушка в пищевой промышленности. М.: Пищевая промышленность, 1972.-434 с.
  27. Э.И., Журавская Н. К., Каухчешвили Э. И. Сублимационная сушка пищевых продуктов. М.: Пищевая промышленность, 1966. — 354 с.
  28. A.A., Волынец А. З. О характере сублимации льда в вакууме. ИФЖ, 1968, т. 15, 5, с. 778−781.
  29. A.B. Учение о коллоидах. M-J., Госэнергоиздат, 1948.416с.
  30. Е.А. Некоторые результаты экспериментального исследования теплообмена при сублимации льда. ИФЖ, 1958, № 12.
  31. Е.А. О механизме тепло- и массообмена при сублимации льда под вакуумом. ИФй, 1958, № II, с. 32−34.
  32. .П., Малков A.C., Воскобойников В. А. Вакуум-сублимационная сушка пищевых продуктов: основы теории, расчет и оптимизация. М.: Агропромиздат, 1985. — 288 с.
  33. .Л. Исследования, методы расчета и оптимизация процесса вакуум-сублимационной сушки мясных- и молочных продуктов. Автореферат докторской диссертации. М.: МТШ1МШ, 1980. 39 с.
  34. Э.И. Исследование процессов и научные основы разработки оборудования для сублимационного консервирования пищевых продуктов и биологических материалов.- Автореферат докторской диссертации, М: ЮТМШ, 1968.-36 с.
  35. И.Т. Кретов, А. И. Шашкин, С. В. Шахов, В. Б. Черных, A.C. Белозер-цев. Моделирование процесса вакуум-сублимационной сушки пищевых продуктов в поле СВЧ // Известия вузов. Пищевая технология. 2003, ЛЬ 5−6, с.65−68.(3)
  36. И.Т., Антипов С. Т., Шахов C.B. Моделирование тепло- мас-сообмена при вакуум-сублимационном обезвоживании термолабильных продуктов //Сб. науч. тр. Вып. 4. / Воронеж, гос. технол. акад. — Воронеж, 2000.-С. 140−144.
  37. И.Т., Шахов C.B., Белозерцев A.C. Способ автоматического управления процессом вакуум-сублимационной сушки пищевых продуктов в сверхвысокочастотном поле // Техника машиностроения 2003, ЛЬ 4, с. 120−122.
  38. И .Т., Шахов C.B., Белозерцев A.C. Способ сублимационной сушки пищевых продуктов в сверхвысокочастотном поле // Храпение и переработка сел ьхозсырья. 2001. — ЛЬ 9. — с. 24.
  39. Д.П., Перельман T.JL Тепло- и массообмен в процессах сублимации в вакууме. М.: Энергия, 1973. — 336 с.
  40. П.Д. Сушка инфракрасными лучами. М., Госэнергоиздат, 1955.-232 с.
  41. Д.П. Теплофизические исследования процесса сублимации льда в вакууме. Автореферат кандидатской диссертации. М.: МИХМ, 1968.- 18 с.
  42. М.А. Моделирование систем вакуум-сублимационного обезвоживания: Автореф. канд. дисс. — Воронеж, 2003. — 20 с.
  43. С.Г., Пожариская Л. С., Файвишевский .1.Л. Переработка крови убойных животных на мясокомбинатах. М.: Пищевая промышленность, 1980.-200 с.
  44. С.М. Физико-химия коллоидов. М-Л, Госхимиздат, 1948.372 с.
  45. A.B., Грязнов A.A. Молекулярная сушка. М., Пишепромиз-дат, 1956. — 271 с.
  46. A.B. Теория сушки. М.: Энергия, 1968.-471 с.
  47. A.B. Теория теплопроводности. М.: Высшая школа, 1967.599 с.
  48. A.B. Тепло- и массообмен в процессах сушки. — М.-Л.: Гос-энергоиздат, 1956. -464 с.
  49. A.B., Михайлов Ю. А. Теория тепло- и массоперепоса. М.-Л.: Госэнергоиздат, 1963. -536 с.
  50. .М. Исследование процесса сублимационной сушки жидких пищевых продуктов. Автореферат кандидатской диссертации, М.: МТИПП, 1968.-20 с.
  51. Г. О., Дерканосова U.M. Многокомпонентные У* порошкообразные полуфабрикаты: состав, свойства и перспективыиспользования // Изв. вузов. Пищевая технология. 1996. — ЛЬЗ-4. — с. 23−25.
  52. Г. О., Брехов А. Ф. Техника и технология получения пищевых продуктов термопластической экструзией / Воронеж, гос. технол. академия. Воронеж, 2003. — 168 с.
  53. В.А., Парцхаладзе Э. Г., Ольшамовский B.C. Математическое моделирование процесса вакуум-сублимациоипой сушки с деструкцией гранулированных продуктов // Холодильная техника. 1994. — № 2. — С. 9−11.
  54. C.B. Диэлектрические свойства пищевых продуктов па частоте 2375 МГц // Электронная обработка материалов, 1973, jYu4, с. 82−84.
  55. A.B., Жуковицкий Б. Я., Кудин В. И., Парии Е. П. Высокочастотный нагрев диэлектриков и полупроводников. М.-Л., Госэнергонздат, 1951.-320 с.
  56. C.B. Повышение эффективности сублимационной сушки ферментных препаратов. Дисс. канд. техн. наук. Воронеж. 1990.
  57. В.А. Экспериментальное исследование процессов теплообмена. -М.: Энергия. 1979.-320 с.
  58. И.О. Активные потери пищевых продуктов. Сб. гГОСИНТИ, 1958, с. 43−49.
  59. Патепт РФ Л"" 1 837 787. Композиция для получения лиофилизиро-ванного пищевого продукта и способ его получения/ Луиджи Костанцо, Би-аджио Калькавечия. 1993, Бюл. Л’и 32.
  60. Патепт РФ № 2 187 053. Способ непрерывной сублимационной сушки термолабильных материалов / Д. П. Лебедев, Б. Н. Быховский, ВИЭСХ. 2002.
  61. Патепт РФ № 2 203 064. Способ непрерывной сублимационной сушки термолабильных материалов / Г. Г. Валеев, Г. Г. Гофман, М. К. Дзалаев, Ли-бин И.Я. 2003.
  62. Патент РФ № 2 197 874. Способ получения сублимированных пищевых продуктов и установка для его осуществления. / Ангипов С. Т., Кретов И. Т., Шахов C.B., Игнатов В. Е., Белозерцев A.C., ВГТА, 2003.(5)
  63. В.Н. Физиология и патология обмена железа.- Л.: Наука, 1982.-224с.
  64. В.Г. Сублимационная сушка пищевых продуктов растительного происхождения. М.: Пищевая промышленность. 1975. 47 с.
  65. Рогов И.А.Г Токаев Э. С., Ковалев Ю. И. К вопросу определения пищевой ценности мясных продуктов //Мясная индустрия СССР. 1987. — № 4.-С. 18−20.
  66. И.А., Токаев Э. С., Ковалев Ю. И. Новые тенденции развитиятехнологии производства мясных продуктов с точки теории адекватного питания //Мясная индустрия СССР. 1987. -№ 3. — С. 18−21.
  67. И.А., Некрутмап С. В. Сверхвысокочастотный нагрев пищевых продуктов. М.: Агропромиздат, 1986. — 351 с.
  68. И.А., Горбатов A.B. Физические методы обработки пищевых продуктов. М.: Пищевая промышленность. 1974. 584 с.
  69. A.A., Николаев Е. С. Методы решения сеточных уравнений. М.: Наука, 1978. — 592 с.
  70. A.A. Теория разностных схем. М.: Наука, 1990. — 614 с.
  71. A.A., Моисеенко Б. Д. Экономичная схема сквозного счета для многомерной задачи Стефана // ЖВМ и МФ. 1965. — Т. 5, JS1″ 5. -С. 816−827.
  72. Н.Г. Исследования оптических свойств продуктов, подвергаемых обработке терморадиацией. Автореферат кандидатской диссертации. М.: МТИПП, 1968. 19 с.
  73. Г. И. Физика диэлектриков (область сильных полей). -М.: Гос.изд.физ.-мат.лит., 1958. -907 с.
  74. И.М., Волгарев М. Н. Химический состав пищевых про-дуктов.-М.: Агропромиздат, 1987. 236 с.
  75. .Л., Абрамова Ж. И. Справочник по лечебному питанию для диетсестер и поваров. М.: Медицина, 1985. — 376 с.
  76. О.В. Новый способ коагуляции крови //Мясная пром-сть. -1995.-jl"4.-C. 14−16.
  77. А.Н., Самарский A.A. Уравнения математической физики. -М.: Наука, 1977.-736 с.
  78. Файвишевский M. J1. Переработка крови убойных животных: Учебник для кадров массовых профессий. М.: Агропромиздат, 1988. — 224 с.
  79. М.Л., Лисина Т. Н. Экстругем новый продукт антианемического действия //Мясная пром-сть. — 1994. — № 2. — С. 23−24.
  80. В.В., Касаткин В. В., Морозов В. А., Литвинюк Н. Ю., Агафонова Н. М., Касаткина В. В. Тепломассобмен в сублимационных сушильных установках непрерывного действия в поле СВЧ и атмосфере инертного газа./ Хранение и переработка сельхозсырья. Л"" 9. 2001.
  81. В.Ф. Моделирование сушки дисперсных материалов. Л.: Химия, 1987.-208 с.
  82. Г. Б. Теплофизические процессы в холодильной технологии пищевых продуктов. М.: Пищевая промышленность. 1979. 272 с.
  83. А.Ф. Теплообмен в дисперсных средах. М.: Гостехиз-дат, 1954.-444 о.
  84. В.Н. Разработка и исследование вакуумного способа сушки казеина: Дисс. канд. техн. наук. Воронеж, 1998.
  85. C.B., Белозерцев A.C. Разработка способа сублимационной сушки экструдированных продуктов. // Материалы XXXIX отчетной конференции за 2000 год: В 2 ч. / ВГТА, Воронеж, 2001, 4.1. с 127.
  86. Г. Д. Железодефицитное малокровие и некоторые вопросы регулязии эритропоэза. Л.: 1970.
  87. В.Я. Биологическая роль и практическое применение микроэлементов. Рига, 1975.
  88. Э.Я. Исследование сублимационной сушки говяжьего мясапри высокотемпературном радиационном энергоподводе с целыо интенсификации процесса. Автореферат кандидатской диссертации. М.: МТИИМПП, 1966. 18 с.
  89. Burke R.P., Decareau R.U. Freeze-drying of foods. Advan. Food. Res., 1964, 13, pp. 1−88.
  90. Copson D.A. Microwave Heating. Westport, Connecticut, AVI, 1968,292 p.
  91. Hoover H., Markantonatos A., Parker W. Engineering aspekcts of using UIIF dielectrik heating to accelerated the freeze-drying of foods. Food Technology, 1966,20, 6, pp. 78−90.
  92. Mellor T.D. Scientific and industrial applications of freze-drying. -1978, PACE, No 1, pp. 16−18.
Заполнить форму текущей работой

На отлично!