Процессы и аппараты пищевых производств. Рубрика в журнале - Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий
Статья научная
При выборе метода сушки семян рапса наряду с производительностью и затратами энергии на процесс необходимо учитывать качество получаемого продукта, которое во многом определяется внешним видом семян, сбалансированностью белкового, витаминного и аминокислотного состава, а также качеством содержащегося в семенах масла. Поэтому необходимо, чтобы в процессе сушки были сохранены, а по возможности и улучшены именно эти показатели. Экспериментальным методом выполнено сравнение качественных показателей семян рапса, высушенных в СВЧ-аппарате с закрученным потоком теплоносителя и традиционным методом конвективного теплоподвода. Были исследованы качественные показатели семян рапса и рапсового масла при конвективной и СВЧ-сушке. Изучено влияние СВЧ-энергии на процесс сушки и качество семян рапса в СВЧ-аппарате с закрученным потоком теплоносителя. Определены органолептические и физико-химические показатели качества семян рапса, высушенных конвективным способом и с помощью комбинированного СВЧ-энергоподвода. Проведено изучение состава белков, содержания аминокислот и витаминов группы Е, как наиболее важных качественных показателей при производстве пищевых изделий и кормовых добавок с использованием семян рапса. Выполнен сравнительный анализ изменения качественных показателей семян рапса, позволяющий выявить структурные изменения, происходящие в процессе сушки и оценить качество полученного продукта при конвективной сушке и с использованием комбинированного СВЧ-энергоподвода. В результате экспериментальных исследований установлено, что использование СВЧ-энергии в процессе сушки приводит не только к повышению производительности, сокращению продолжительности и энергозатрат, но и способствует сохранению пищевой ценности, полноценного состава белков, аминокислот и витаминов группы E высушенного продукта.
Бесплатно
Сследование свч-конвективной сушки горького перца при переменном теплоподводе
Статья научная
В результате анализа кинетических закономерностей стационарных режимов СВЧ-конвективной сушки горького перца и дифференциально-термического анализа разработан комбинированный рациональный режим сушки.
Бесплатно
Статья научная
На основании экспериментальных исследований построены кривые сушки, обоснованы режимы сушки малоценных продуктов разделки рыб. Невысокие температурные режимы и короткий цикл сушки позволяет получить сухие основы с высокой экстракционной способностью для бульонов супов и соусов быстрого приготовления.
Бесплатно
Схема с многофункциональным реле для экономии электрической энергии в зернометателе
Статья научная
Предложена схема для экономии электрической энергии при работе зернометателя типа ЗМЭ 60 (Воронежская обл., г. Семилуки) на зернотоках в сельском хозяйстве. Зернометатель может выполнять следующие технологические операции: погрузку зерна в транспортные средства; загрузку и выгрузку зерноскладов; механическое перелопачивание зерна на открытых площадках; сепарацию зерна с отделением легких примесей. В схеме использовано реле 3UG3521/22т (фирма SIEMENS). Реле может выполнять многофункциональную защиту двигателей и содержит в себе реле максимального тока, реле минимального тока, реле времени и указательное реле. Приведены временные диаграммы реле 3UG3521/22т в режиме «без сохранения» и в режиме с «сохранением» для функций OVER (реакция на рост тока) и функцией UNDER (реакция на спад тока). Использование реле 3UG3521/22т позволило получить защиты при затяжном пуске электродвигателей, при перегрузке электродвигателей, при холостом ходе (для экономии электрической энергии за счёт автоматического отключения транспортёра) и при обрыве или заклинивании транспортёра. Кроме того, в схеме предложено применение многофункционального реле напряжения (реле контроля фаз) для защиты трех двигателей зернометателя при неполнофазных режимах питающей сети. Экономия электрической энергии может быть получена в случае, например, запаздывающих действий оператора по своевременному отключению двигателя самохода при переходе зернометателя на холостой ход. На практике переход зернометателя в режим холостого хода довольно часто возможен по мере уменьшения количества перебрасываемого зерна на площадке перед зернометателем. На практике переход зернометателя в режим холостого хода довольно часто возможен по мере уменьшения количества перебрасываемого зерна на площадке перед зернометателем. Предлагаемая электрическая схема может быть использована в зернометателях и зернопогрузчиках во временных складах, зернохранилищах и открытых зернотоках.
Бесплатно
Статья научная
Развитие технологий мучных кондитерских изделий, осуществляемое Всероссийским научно-исследовательским институтом кондитерской промышленности, находится в области знаний производственной инженерии, являющиеся инструментами создания инновационных технологий. Внедрение инноваций, на кондитерских предприятиях осуществляемое сопряжением оборудования, регулирующих, измерительных, информационных систем, путем устранения технических противоречий между функционированием и управлением технологическим потоком. Теоретическими предпосылками управления технологиями мучных кондитерских изделий явились положения системного подхода и физико-химической механики. Таким образом, путем определения критериев и регулирования реологическими свойствами кондитерских масс обеспечивается стабилизация процесса и становится возможным управление на промежуточных стадиях и технологического потоком в целом для разных видов изделий, имеющие общий принцип строения технологического процесса. С целью практической реализации теоретических предпосылок управления технологией институтом разработан комплекс технологических приемов...
Бесплатно
Тепловая обработка вязких продуктов в пластинчатом скребковом аппарате
Статья научная
Проанализировано использование различных типов теплообменных аппаратов в зависимости от технологий производства. Приведен анализ областей применяемости теплообменных аппаратов в зависимости от вязкости перерабатываемого продукта. Поставлена задача по аналитическому определению необходимой площади поверхности теплообмена с применением дифференциальных уравнений теплопереноса в движущихся жидких средах, записанных в цилиндрической системе координат при осесимметричном распределении температуры, без учета диссипации энергии.
Бесплатно
Тепловой анализ ресурсосберегающей линии производства фруктовых чипсов
Статья научная
Выполнен тепловой анализ тепломассообменных процессов при влаготепловой обработке фруктов для производства фруктовых чипсов. Предложена ресурсосберегающая технологическая схема переработки плодов и производства фруктовых чипсов на основе конвективной и СВЧ-сушки. Составлена методика и приведены результаты расчета тепловых затрат для различных схем производства яблочных чипсов. Определены тепловые затраты для базового и предлагаемого вариантов на основе балансовых соотношений технологических процессов и разработанной аппаратурно-технологической схемы линии производства фруктовых чипсов с замкнутым циклом использования теплоносителя и комбинированной конвективно-СВЧ-сушки плодоовощного сырья. Использованы рециркуляционный контур, подогрев исходного сырья, отработанные после сушки пар и конденсат в замкнутом контуре для создания энергосберегающей технологии производства готового продукта. Показана сравнительная тепловая эффективность контрольных поверхностей линии производства яблочных чипсов для предлагаемой технологической схемы. Определены направления совершенствования технологических схем производства яблочных чипсов. Повышению теплового кпд предлагаемой технологии способствует применение рециркуляции теплоносителя и использования теплоты вторичного пара на различных технологических стадиях, а также теплообменников с конденсатором для по-ступенчатого подогрева осушенного теплоносителя. Полезные расходы включают теплоту, затрачиваемую на нагрев и преобразование продукта. К суммарным потерям отнесены теплота неиспользованного отработанного теплоносителя, а также затраты вследствие негерметичности и режима работы рабочих камер. С целью снижения энергозатрат выполнен анализ потерь теплоты и исследованы пути их снижения. Выяснено, что потери могут быть сокращены за счет использования отработанного после сушки теплоносителя на подогреве осушенного сушильного агента и сиропа.
Бесплатно
Теплообмен при охлаждении молочной сыворотки в потоке
Статья научная
Статья посвящена исследованию теплопередачи при охлаждении молочной сыворотки. Определено изменение температуры во взаимосвязи с реологическими свойствами молочной сыворотки. Получены результаты для практического использования.
Бесплатно
Термический анализ кизельгурового шлама
Статья научная
В настоящее время по-прежнему требуют дальнейшего уточнения механизмы термодинамических и массообменных процессов в капиллярно-пористых средах. В данной работе получены термогравиметрические кривые испарения влаги при сушке кизельгурового шлама и дан их анализ, позволяющий выбрать оптимальные режимы сушки.
Бесплатно
Термодинамика неизотермической диффузии при экстрагировании из люпина подсырной сывороткой
Краткое сообщение
Во многих случаях экстрагированию сопутствуют тепловые явления. Нами установлена возможность интенсификации процесса за счет использования нагретой подсырной сыворотки. Люпин различной геометрической формы (сфера, цилиндр, пластина) загружался в экстрактор, заполненный подсырной сывороткой. Вследствие разности температур твердого тела и жидкости возникал температурный градиент. По мере прогревания тела градиент температуры уменьшался, а затем исчезал. Температурный градиент будет сохраняться, если в аппарате непрерывного действия, например, организован ступенчатый температурный режим. Однако такой режим должен быть технологически и энергетически обоснован. Таким образом, при экстрагировании имеет место период температурной нестационарности. Возникновение этого периода отмечается в ряде работ. Записано выражение для прироста энтропии в единицу времени. С учетом изменения энтропии записано уравнение Гиббса. Основой уравнений является второй закон термодинамики, а сами уравнения - основой для выбора потоков и термодинамических сил...
Бесплатно
Термодинамика фазового равновесия в системах твердое тело-жидкость и твердое тело-газ
Статья научная
Термодинамическое равновесие двухфазной системы описывается уравнением Гиббса, включающее параметры состояния. На основе уравнения Гиббса и объединенного уравнения первого и второго законов термодинамики записаны термодинамические потенциалы: внутренней энергии, энтальпии и свободной энергии Гиббса. Если две фазы находятся в равновесии, то температуры, давления и химические потенциалы этих фаз равны между собой. Равенства выражают условия термического и механического равновесия, а также условие отсутствия движущей силы для переноса компонента через границу раздела фаз. Для двухфазной системы уравнение Гиббса-Дюгема связывает объем и энтропию 1 моля смеси, содержание любого компонента, выраженное в мольных долях. Рассмотрено экстрагирование из частиц люпина подсырной сывороткой (система твердое тело-жидкость). Движущей силой процесса экстрагирования в системе твердое тело-жидкость является разность между концентрацией растворяющего вещества у поверхности твердого тела С и его средней концентрацией С0 в основной массе раствора. Концентрация на границе раздела фаз обычно принимается равной концентрации насыщенного раствора Сн, поскольку вблизи поверхности твердого тела равновесие устанавливается довольно быстро. Тогда движущая сила процесса выражается как Сн-С0. Построена кривая извлечения экстрактивных веществ из люпина подсырной сывороткой наложением низкочастотных механических колебаний.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассматриваются варианты минимально необходимых энергетических затрат на реализацию исследуемого технологического процесса. Проведен эксергетический анализ с целью повышения степени термодинамического совершенства теплотехнологической системы процесса сушки ферментированного пшеничного сырья в аппарате с виброкипящим слоем.
Бесплатно
Статья научная
Рассматривается проблема технических решений для реализации программно- аппаратного комплекса управления качеством пищевой продукции. Представлен обзор и анализ существующих современных систем управления, который позволил сделать вывод о том, что на сегодняшний день пищевым предприятиям необходимы новые эффективные решения с использованием высокоэффективных интеллектуальных технологий. Проведен анализ возможности интеллектуализации системы управления качеством производства пищевой продукции. Представлены основные задачи этой системы. Показано, что практической базой для реализации этой проблемы, может стать создание программно- аппаратного комплекса автоматизированной системы управления качеством пищевой продукции с применением технологий искусственного интеллекта, включающего в свой арсенал нейросетевые технологии, системы компьютерного зрения, имитационное моделирование и эффективное сочетание гибридных методов и технологий. Проанализированы методы, алгоритмы и технологии для разработки исследуемой программно- аппаратного комплекса интеллектуальной автоматизированной системы управления качеством пищевой продукции. Представлена разработанная обобщенная функциональная структура такой интеллектуальной системы и основные стадии ее реализации. Разработаны основные виды обеспечения этой системы: информационное, математическое и программное. Разработаны основные этапы принятия решений о качестве готовой пищевой продукции. Для реализации системы рекомендованы необходимые технические средства. Для практической реализации разработанной интеллектуальной системы был выбран контроллер CP1EE14DRA фирмы Omron - модульный программируемый контроллер. В качестве АРМ оператора быть сделан выбор в пользу продукции фирмы Siemens - SIMATIC Panel PC. Для задач хранения данных и реализации расчетов предложен обычный персональный сервер, оснащенный мощным процессором, например, IntelCorei7. Показано, что реализация разработанной интеллектуальной автоматизированной системы управления качеством пищевой продукции делает предприятия пищевой промышленности более эффективными и безопасными.
Бесплатно
Статья научная
В статье предложены новые технические средства для производства пищевых продуктов, технологическая цепочка производства которых включает аппаратурное обеспечение в составе оборудования для приготовления полуфабриката для корпуса, бланширователя для гидробионтов и абразивного измельчителя. Для всей совокупности необходимого оборудования разработаны принципиальные схемы, а абразивный измельчитель прошел экспериментальную апробацию для выявления оптимальных параметров конструкции. Пастообразные кулинарные рыбные продукты издавна вырабатываются на предприятиях многих стран, особенно большой популярностью они пользуются в Японии, Германии, Скандинавских и некоторых других странах. В Польше получили распространение пастообразные рыбные смеси, используемые для изготовления порционных блюд. По своей консистенции эти пасты могут быть крупно- или тонко измельченными. Ароматизацию таких пастообразных продуктов осуществляют добавлением коптильной жидкости, натуральных или синтетических ароматизаторов. В настоящее время растет популяризация использования семян льна как источника альфа-линолевой кислоты, высококачественного протеина, фенольных соединений, пищевых волокон и минеральных веществ. Изделия с применением льняной муки могут быть рекомендованы для включения в пищевые рационы для восполнения дефицита по полиненасыщенным жирным кислотам, пищевым волокнам. В этой связи представляется целесообразным использовать полуфабрикат соответствующей рецептуры для корпусов экструдированного закусочного пищевого продукта. Проведенные проработки могут быть реализованы при производстве отечественного экструдированного закусочного продукта, например, для пива и других напитков, в виде подушечек с тестовым витаминизированным корпусом и начинкой из гидробионтов при назначении специальных режимов экструзии.
Бесплатно
Технологии АПК будущего и продовольственная безопасность в опережающем инженерном образовании
Статья научная
Статья посвящена некоторым аспектам создания технологий и техники будущего агропромышленного комплекса России. В центре внимания находится зависимость решения вопросов форсированного развития АПК от интеллектуализации образовательного процесса в высшей школе. Круг обсуждаемых вопросов включает: роль фундаментальной науки в развитии агропромышленного комплекса страны; новую парадигму научной деятельности; тесную взаимосвязь учёных сельского хозяйства и учёных пищевого и перерабатывающего секторов АПК; качество инженерного образования; концепцию опережающего образования и её принципиальную ориентацию на будущее; переход от суммы разрозненных специальных знаний к системе знаний в виде комплекта учебников по специальным дисциплинам; описание комплекта из 19 книг «Инженерия техники пищевых технологий». Особое внимание уделено взаимосвязи облика будущего АПК и системы опережающего инженерного образования. Что же нужно для достижения целей опережающего инженерного образования? Во-первых, развернуть вектор работы профессоров, преподавателей и студентов с передачи, и усвоения прагматических знаний на постановку и решение проблем АПК. Во-вторых, широко внедрять методы самообразования на основе информационных и телекоммуникационных технологий, что особенно важно для России, имеющей огромную территорию. В-третьих, реализовать идеи опережающего образования с тем, чтобы подготовить студентов к восприятию АПК будущего. Поэтому интеллектуализация образовательного процесса должна рассматриваться как проблема сегодняшнего дня и ключ к продовольственной безопасности страны.
Бесплатно
Технологические особенности измельчения и фракционирования семян льна масличного
Статья научная
Обоснованы оптимальные параметры измельчения и фракционирования семян льна масличного. Установлено, что фракция оболочек с наибольшим содержанием лигнана секоизоларицирезинола диглюкозид (SDG) получается при измельчении семян льна на роторной мельнице ударного типа непрерывного действия при частоте вращения ротора 1380-1640 мин -1. Проведенные исследования показали, что при увеличении частоты вращения ротора неразрушенных семян становится меньше. Однако за счет того, что оболочки измельчаются сильнее, их становится труднее отделить от семядолей на. Для идентификации SDG и его количественного определения использовали метод ВЭЖХ-МС. Установлено, что оптимальное разделение фракций оболочек и семядолей происходит при просеве перемолотых семян последовательно на ситах с диаметром отверстий 1 мм и 0,5 мм. Предложена технология промышленного получения лигнансодержащей фракции и муки на основе переработки семян льна масличного, включающая в себя измельчение семян льна при частоте вращения ротора 1380-1640 мин -1 с последующим добавлением 2 % диоксида кремния и постадийное просеивание с использованием сит с диаметром отверстий 2 мм. Для использования фракции оболочек с высоким содержанием лигнанов в качестве сырья для биологически активной добавки к пище требовалось ее дополнительно измельчить до размеров не более 0,4 мм (технологические особенности капсулирования). Разработанная технология позволяет с максимальными выходами получать лигнансодержащую фракцию (выход 10 %) и муку льняную (выход 80 %).
Бесплатно
Статья научная
Предложена технология комплексной глубокой переработки сырья на основе системного анализа сырьевых источников как объектов переработки.
Бесплатно
Ультрафильтрационное концентрирование молочной сыворотки на пилотной установке трубчатого типа
Статья научная
Получены экспериментальные данные по коэффициенту задержания и выходному удельному потоку. В качестве исследуемых растворов выступали сыворотки молочные козьего и коровьего молока после получения сыра. Дано описание, общий вид и технологическая схема пилотной установки трубчатого типа. Исследования проводились на полупроницаемых ультрафильтрационных мембранах трубчатого типа производства АО "ЗАВКОМ". На основании проведенных исследований были построены и проанализированы графические зависимости коэффициента задержания от удельного выходного потока. В ходе анализа отмечено, что с увеличением выходного удельного потока растворителя снижается коэффициент задержания. Причина этого в образовавшихся в околомембранных слоях пограничных слоях из жира и белка, что препятствует прохождению молекул белка сквозь поры мембраны. В ходе эксперимента было отмечено, что сыворотка из козьего молока имеет более жирную структуру и требует предварительного сепарирования. Для теоретического расчета коэффициента задержания и удельного выходного потока разработаны математические выражения и получены численные значения величин эмпирических коэффициентов...
Бесплатно
Управление процессами влагопереноса при хранении кондитерских изделий студнеобразной консистенции
Статья научная
Кондитерские изделия студнеобразной консистенции при хранении подвержены, преимущественно, физическим изменениям, таким как черствение или увлажнение, однако, есть отдельные случаи их «плесневения» или брожения, причиной которых являются процессы влагопереноса, а движущей силой - градиент активности воды. Скорость перехода воды из одной фазы в другую зависит от разности равновесной и рабочей концентраций, физических свойств системы и «гидродинамической обстановки» процесса. Связь между факторами устанавливается при помощи уравнений диффузной кинетики. Исследовано влияние различных факторов на процессы влагопереноса кондитерских изделий студнеобразной консистенции на примере желейно-фруктового мармелада. Показано, что увеличение температуры хранения на 10 °С приводит к увеличению скорости влагопереноса желейно-фруктового мармелада, изготовленного без использования модифицированного крахмала, в 2,2 раза. Использование 2 % различных видов модифицированного крахмала позволяет уменьшить скорость влагопереноса желейно-фруктового мармелада в 1,3-1,7 раза. Использование модифицированного крахмала Е1412 позволяет уменьшить скорость влагопереноса в 1,7 раза по сравнению с контрольным образцом мармелада без добавления модифицированного крахмала. Использование модифицированного крахмала Е1401 при изготовлении желейного мармелада прогнозирует повышение сохранности изделий (отсутствие «корочки» при хранении). Для прогнозирования потерь влаги при хранении кондитерских изделий студнеобразной консистенции предложено использовать коэффициент молекулярной диффузии, который позволяет обосновать вид структурообразователя, толщину используемой упаковки и температуру хранения изделий с заданным сроком годности. Коэффициент молекулярной диффузии желейно-фруктового мармелада находится в диапазоне значений от 0,56?10-13 м2/с до 2,04?10-13 м2/с. Максимальный коэффициент соответствует наибольшей скорости процессов влагопереноса.
Бесплатно
Статья научная
В статье показана актуальность работы по созданию установки для дымогенерации позволяющей, повысить интенсивность процесса дымогенерации и надежности работы установки, за счет более эффективной генерации тепловой энергии в электромагнитном поле и своевременного разделения продуктов пиролиза.
Бесплатно
