Процессы и аппараты пищевых производств. Рубрика в журнале - Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий
Исследование концентрирования крови крупного рогатого скота
Статья научная
Актуальность более полного применения пищевой крови убойных животных обусловлена содержанием в ней белковых веществ с высокой усваиваемостью организмом, по содержанию которых она может приравниваться к мясу. Однако часть переработанной и использованной крови на пищевые цели мясоперерабатывающей промышленностью составляет всего лишь 3%. Использование кровь убойных животных в концентрированном виде позволяет использовать ее как один из важнейших источников белка животного происхождения и ряда других необходимых человеку веществ – жиров, углеводов, ферментов, витаминов и минеральных составляющих. Для частичного консервирования и одновременного повышения содержания полезных компонентов, входящих в состав крови ее следует концентрировать способами, позволяющими максимально сохранить весь комплекс веществ, входящих в ее состав. Перспективным методом является концентрирование вымораживанием влаги. Исследовано концентрирование крови крупного рогатого скота на установке циклического действия...
Бесплатно
Исследование основных параметров устройства для раскалывания скорлупы орехов
Статья научная
В данной статье предлагается решение проблемы получения целого ядра ореха при его переработке для кондитерской и молочной промышленности. Представлена новая разработка устройства для раскалывания скорлупы различных видов орехов, которая позволит повысить качество вырабатываемой продукции. Поставлены цель и задачи экспериментальных исследований. По результатам экспериментов оптимизированы параметры, получены уравнения зависимостей, проведены их анализы и сделаны выводы.
Бесплатно
Статья научная
Приведена информация о низкотемпературной термовлажностной обработке продуктов с предварительной упаковкой в вакуумные полимерные пакеты.
Бесплатно
Исследование процесса вакуум-сублимационной сушки бактериальных концентратов
Статья научная
Исследованы процессы кинетики замораживания и вакуум-сублимационной сушки бактериальных концентратов с использованием протекторных сред. Предложены оптимальные параметры проведения процесса.
Бесплатно
Статья научная
Представлены результаты исследований пищевой ценности выпускаемой продукции. Выявлены основные направления использования бактериальных концентратов в мясной отрасли. Приведен анализ используемых стартовых культур. Проанализирован ассортимент продукции, выпускаемой с использованием бактериальных концентратов. Показано, что внедрение инновационных технологий производства позволит динамично развиваться не только крупным, но и мелким предприятиям, что создаст предпосылки для роста российского рынка мясных продуктов. Доказана экономическая эффективность методов обработки исследуемых препаратов. Обоснована актуальность разработки технологии производства сухих бактериальных концентратов с использованием криозамораживания. Предложен комплексный подход к созданию конкурентоспособных отечественных технологий и оборудования для криозамораживания и сублимационного обезвоживания за счет использования гранулирования для интенсификации внутреннего тепло- и массопереноса, уменьшения удельных энергозатрат за счет применения комбинированной системы хладоснабжения. Приведены результаты исследования кинетики процесса замораживания с использованием традиционного способа и криозамораживания. Предложены рациональные параметры процесса криозамораживания. Рекомендован оптимальный состав криопротекторной среды. Проведены исследования процесса вакуум-сублимационного обезвоживания бактериального концентрата в слое и гранулированном виде. Научно подтверждено, что применение гранулирования и криозамораживания позволяет увеличить количество жизнеспособных микроорганизмов в бактериальном концентрате, сократить время высушивания. Предложены рациональные режимы вакуум-сублимационного обезвоживания. Указаны пути снижения брака перерабатываемой продукции и повышения эффективности производственных мощностей. Приведены качественные показатели сухих бактериальных концентратов. Полученные результаты позволят проводить инженерные расчеты и проектирование оборудования для криозамораживания и вакуум-сублимационных установок с различными способами энергоподвода.
Бесплатно
Исследование процесса охлаждения крови крупного рогатого скота
Статья научная
Совершенствование техники и технологии по переработки вторичного сырья мясной промышленности является актуальной задачей. Одним из важнейших методов, при переработке крови крупного рогатого скота (КРС) является воздействие низких температур, применяемое как для консервирования крови посредством замораживания, так и ее концентрирование методом вымораживания влаги. В связи с этим в статье рассматривается исследование процесса охлаждения крови КРС, позволяющее наиболее полно произвести оценку процессов и явлений, протекающих в крови под воздействием низкой температуры. Рассмотрены особенности исследования процесса снижения температуры, базирующийся на основных положениях термического анализа. В результате проведения эксперимента получены зависимости, отражающие характер изменения температуры образца крови КРС и эталонного элемента, позволяющие с достаточной точностью регистрировать особенности фазовых явлений, наблюдаемых в указанной биотехнологической среде. Показано, что кристаллизация влаги в крови, являющейся сложным многокомпонентным раствором, обусловливается наличием эвтектических соединений, возникающих при снижении температуры и выделении воды в виде чистого льда. Руководствуясь температурными зависимостями, получили информативные данные о необходимом энергетическом потенциале для реализации процессов охлаждения и замораживания. Объяснены особенности механизма замораживания льда в исследуемой крови с точки зрения молекулярно-кинетической теории движения молекул. Проведенные исследования позволили определить энергию активации процессов кристаллизации влаги в исследуемой крови крупного рогатого скота.
Бесплатно
Исследование процесса приготовления филе куриного по технологии sous-vide (су-вид)
Статья научная
Для определения продолжительности процесса тепловой обработки от температуры греющей среды (воды) и толщины слоя исходного образца по технологии sous-vide (су-вид) было выбрано филе куриное. Были построены и проанализированы графики зависимости: температуры в центре образца филе куриного от продолжительности процесса тепловой обработки при температурах греющей среды (воды) 60, 70 и 80?С; температуры в центре образца филе куриного от продолжительности процесса тепловой обработки при толщине образца 0,5; 1; 2 см. Даны рекомендации по выбору оптимального температурного режима и толщины слоя филе куриного для приготовления по технологии sous-vide (су-вид) При температуре воды в рабочей камере термостата 60 ?С нельзя достичь внутри образца продукта температуры готовности 68-70 ?С, даже после 5ти минутной выдержки, поэтому есть вероятность наличия вредных микроорганизмов в готовом продукте. При температуре воды в рабочей камере термостата 80 ?С происходит интенсивный нагрев филе куриного до температуры готовности, однако продукт остается сырым из-за малой продолжительности процесса, при дальнейшей выдержке продукт нагревается до более высоких температур 78-79 ?С, что снижает качество полученного готового продукта. Оптимальной выбрана температура греющей среды (воды) в рабочей камере термостата-70 ?С, что находится в диапазоне рекомендованных нормативной документацией температур. При этой температуре продукт достигает необходимой температуры готовности 68-70 ?С, а продолжительность тепловой обработки сокращается в 2,9 раза, уменьшаются затраты энергии в 2 раза и достигается высокая степень готовности продукта.
Бесплатно
Исследование процесса стабилизации цветности свекловичного жома
Статья научная
Представлены результаты экспериментальных исследований процесса стабилизации цветности свекловичного жома с последующей математической обработкой полученных данных методом статистического анализа.
Бесплатно
Исследование процесса фильтрования морской воды насыпными фильтрами с применением вибрации
Статья научная
Для очистки технологической воды от примесей на рыбоперерабатывающих предприятиях в настоящее время используется большое количество фильтрующих устройств, отличающихся своими конструктивными параметрами (сетчатые, тканые, дисковые и др.). Однако на практике, данные фильтрующие устройства, в основном применяются в качестве первой ступени водоочистки, поскольку не способны обеспечить достаточного качества фильтрата. Наиболее результативными, как показывают многочисленные исследования ученых нашей страны и мира, являются насыпные зернистые фильтры. К их основным достоинствам перед другими устройствами аналогичного назначения относятся: имеют простую и надежную конструкцию; устойчивы к агрессивным условиям эксплуатации; способны эффективно очищать морскую воду от механических примесей при относительно небольшом давлении; наиболее экономичны; имеют фильтрующую загрузку способную длительное время работать без регенерации (ориентировочный срок эксплуатации одной зернистой загрузки составляет от 3 до 5 лет) и др. В данной статье было исследовано влияние вибрационных воздействий на процесс фильтрования морской воды в спроектированной и изготовленной фильтровальной установке с насыпными зернистыми материалами природного и искусственного происхождения, конструкция которой защищена двумя патентами на полезную модель. Представлены результаты исследования, выявляющие степень влияния интенсивности вибрации перфорированной разделительной перегородки на состояние насыпных зернистых материалов, расположенных на ней (сегрегация по крупности, послойная виброукладка, уплотнение или разрыхление слоя сыпучей среды). Экспериментально установлены зависимости пропускной способности фильтрующей установки от амплитуды, частоты и коэффициента интенсивности вибрации, позволившие установить рациональные параметры вибрации перфорированной перегородки, при которых происходитуплотнениефильтрующего слоя, сокращается порозность загрузки, не происходит срыв осадка в фильтрат.
Бесплатно
Статья научная
Данный проект посвящен разработке финишного оборудования для производства сухих бакконцентратов. Одними из основных объектов являются скороморозильный аппарат, предназначенный для замораживания бактериальных концентратов, а также вакуум-сублимационная сушилка непрерывного действия. На этом рынке отечественная продукция занимает около 9-12%. Создание наукоемкого оборудования нового поколения для производства бактериальных концентратов для предприятий молочной отрасли позволит решить проблему импортозамещения данного вида продукции. Выявлены основные направления использования бактериальных концентратов в молочной отрасли. Приведен анализ используемых стартовых культур, ассортимента продукции, выпускаемой с использованием бактериальных концентратов. Приведена классификация бактериальных концентратов по способу хранения и применения. Рассмотрены методы использования бактериальных концентратов на предприятиях молочной отрасли. Предложены пути совершенствования технологии производства бакконцентратов...
Бесплатно
Исследование радиационно-конвективной сушки картофеля при переменном теплоподводе
Статья научная
В результате исследования и проведения анализа кинетических зависимостей процесса импульсной радиационно-конвективной сушки пластин картофеля при стационарных режимах разработан ступенчатый режим сушки корнеплодов. Нарезанные пластины картофеля подвергают комбинированной радиационно-конвективной сушке. Причем нагрев картофеля проводят инфракрасными лучами с длиной волны в диапазоне 1,16-1,65 мкм и плотностью теплового потока 2,69-5,44 кВт/м2 при одновременном конвективным обдуве воздухом для удаления испаряемых из продукта водяных паров с начальной температурой окружающей среды 293 К. Сущность ступенчатого режима заключается в следующем. Общее время процесса сушки разделяется на определенное количество этапов. Продолжительности всех временных этапов определялись экспериментально в результате анализа полученных кривых сушки и скорости сушки при стационарных режимах сушки корнеплодов картофеля. На каждом из этапов выбирается фиксированное значение температуры продукта, скорости воздуха за определенный промежуток времени. При анализе графических зависимостей можно выделить три периода сушки: прогрев, постоянной и убывающей скоростей сушки. На первом этапе порезанные дольки картофеля толщиной 1,5 мм нагревают инфракрасными лучами до температуры 318 К при одновременном обдуве воздушным потоком со скоростью 1,6 м/с в течение 6 мин; на втором этапе - до температуры 323 К и скорости воздушного потока 1,2 м/с в течение 18 мин; на третьем этапе - до температуры 328 К и скорости воздушного потока 0,7 м/с в течение 12 мин; затем высушенные до конечной влажности 12% пластины картофеля обрабатывают вкусовыми добавками (специями).
Бесплатно
Исследование режима работы нового центробежного аппарата очистки воздушных выбросов
Статья научная
Для проверки эксплуатационных показателей аппарата определялась зависимость гидравлического сопротивления от уровня очищающей жидкости в аппарате и входной скорости.
Бесплатно
Исследование реологических и теплофизических характеристик крови крупного рогатого скота
Статья научная
Совершенствование техники и технологии, направленное на комплексную безотходную переработку вторичного сырья мясной промышленности является актуальной задачей. Кровь крупного рогатого скота, являющаяся ценнейшим сырьем для производства лекарственных препаратов, а также ряда пищевых продуктов обогащенных соединениями белково-гемоглобинного комплекса. Реологическое поведение объекта обработки имеет большое значение при физико-механическом воздействии со стороны рабочих органов, при перемещении жидких сред по технологическим трубопроводам, а также в случаях интенсификации процессов теплообмена. Исследовано реологическое поведение крови крупного рогатого скота в зависимости от температуры и содержания сухих веществ в ней, проанализированы тиксотропические свойства. Показано, что при понижении температуры и снижении содержания воды вязкость крови увеличивается за счет агрегации ее составляющих, что определяет неньютоновское поведение крови. Знание теплофизических характеристик крови КРС необходимо для оптимизации и контроля технологических процессов ее переработки и концентрирования. Вместе с тем играет роль и обратная задача - разработка способов прогнозирования свойств с целью получения конечного продукта с заранее заданными теплофизическими характеристиками. Виду отсутствия надежных значений теплофизических характеристик крови крупного рогатого скота были экспериментально исследованы: теплопроводность, температуропроводность, плотность и удельная теплоемкость крови в зависимости от температуры и содержания сухих растворимых веществ. Выявлено, что зависимости коэффициентов тепло- и температуропроводности крови от температуры имеют вид плавных кривых, монотонно возрастающих с повышением температуры.
Бесплатно
Статья научная
Работа направлена на исследование реологических свойств закваски в процессе созревания и хранения с последующим определением рациональных параметров ее сушки в различных сушильных установках с анализом микрофлоры высушенных образцов. Изучены реологические свойства закваски с использованием штамма молочнокислых бактерий (МКБ)L. аcidothilus 146А (активатора) и без него, которые показали, что закваска для производства хлебобулочных изделий специализированного назначения относится к неньютоновским или аномально-вязким жидкостям, описываемым реологическим уравнением Оствальда-де-Вале. Выявлено, что внесение штамма МКБ L. аcidothilus 146А способствует уменьшению вязкости в процессе созревания почти в 3 раза, а при хранении образцов – в 2 раза, о чем свидетельствует значение коэффициента консистенции. Активатор снижает влияние температуры, поэтому структура закваски становится более стабильной. В таком состоянии она легче подвергается дальнейшей переработке. Следовательно, добавление штамма МКБ L. аcidothilus 146А в закваску для производства хлебобулочных изделий специализированного назначения значительно снижает энергозатраты на весь процесс производства и приводит к увеличению срока годности. Выявлены кинетические закономерности сушки активированной закваски в терморадиационной, конвективной и сублимационной сушилках при их различных температурных режимах работы. Определены рациональные параметры сушки закваски для производства хлебобулочных изделий специализированного назначения. Выполнен анализ полезной микрофлоры высушенных образцов. Выявлено, что наименьшему разрушающему воздействию подвергаются микроорганизмы при конвективной и сублимационной (лиофильной) сушки. Микробный титр в этих образцах составляет не менее 1(105 КОЕ/г, в то время как при сушке терморадиационным методом титр полезной микрофлоры ниже в десять раз по отношению к ним. Учитывая, что температура проведения процесса не является разрушающей для заквасочных микроорганизмов – вероятнее всего пониженная выживаемость микрофлоры связана именно с радиационной активностью инфракрасных ламп. В результате проведенных исследований выявлено, что оптимальным видом сушки для активированной закваски является конвективная.
Бесплатно
Исследование реологических характеристик смесей для мягкого мороженого
Статья научная
Проведены исследования реологических характеристик многокомпонентных смесей для обогащенного мягкого мороженого с различными стабилизаторами, которые позволяют произвести оценку и выбор наиболее оптимальной смеси.
Бесплатно
Исследование реологической модели макаронного теста для аддитивного производства
Статья научная
Реологические измерения проводились на макаронном тесте из смеси манной крупы и цельнозерновой муке из твердых сортов пшеницы. Для определения реологических характеристик в условиях экструзии и ее отношения к поведению макаронного теста во время обработки изделий объект исследования был экструдирован с помощью капиллярного вискозиметра и лабораторного экструдера. Также были проведены испытания на ползучесть, чтобы проверить возможность пренебрежения упругой составляющей деформации. Было исследовано влияние температуры и степени гидратации на вязкость макаронного теста. Целью этого исследования является определение реологической модели, необходимой для последующего анализа процесса экструзионной 3D –печати макаронного теста. Результаты показали, что тесто для макаронных изделий ведет себя как псевдопластическая жидкость, что можно описать с помощью модели степенного закона. Повышенные уровни гидратации снижали кажущуюся вязкость теста, которая коррелировала с давлением экструзии. Исследования подтвердили вязкоупругое поведение макаронных изделий, но важным наблюдением для целей настоящего исследования является то, что упругая составляющая деформации очень мала по сравнению с условиями текучести. Наблюдалось уменьшение значения коэффициента консистенции с увеличением степени гидратации теста с 30 до 34%. На индекс текучести также влияла влажность теста. Общее значения индекса текучести варьировалось от 0,284 для 30% и 0,404 для 34%, наблюдалось его повышение с увеличением содержания влаги. Разработанная реологическая модель макаронного теста будет использоваться для моделирования поведения потока при печати в 3D-принтере экструзионного типа с помощью технологии вычислительной гидродинамики.
Бесплатно
Исследование свойств кизельгура как объекта термической регенерации
Статья научная
Исследованы физико-механические и теплофизические свойства кизельгура. Получены уравнения, позволяющие определять характеристики кизельгура в широком диапазоне температуры и влажности.
Бесплатно
Исследование состояния рабочих органов измельчающих машин на основании анализа вибраций
Статья научная
Совершенствование технологии и техники, направленной на использование вторичного материального сырья, является актуальной задачей. Одной из важнейших операций при получении сырья для комбикормов является тонкое измельчение. В связи с этим в статье рассматривается измельчающее оборудование, позволяющее получить сырье более высокого качества с наименьшими энергозатратами. Предложены методы и средства технической диагностики, рассмотрен принцип определения мест (точек) установки датчиков измерения вибраций, а также выбор метода анализа вибрационного сигнала. Исследование состояния рабочих органов дезинтегратора осуществлялось в цехе ООО ПКФ «Луч 2000». Объектом исследования являлся дезинтегратор с диаметром роторов, составляющих 350 мм, каждый из которых имеет два ряда штифтов. В результате проведения эксперимента было выявлено, что рабочие органы измельчающей машины в результате работы подвержены неравномерному износу, а под действием многоцикловой нагрузки возникают микротрещины и усталостные изломы. Методом спектрального анализа было выявлено появление гармоник с большими значениями виброскорости на частоте 126 Гц, а также кратных частотах, что позволяет с большой долей вероятности определять не только фактическое состояние рабочих органов, но и спрогнозировать тенденции развития дефекта. Исходя из анализа спектров, принимается решение о дальнейшем времени эксплуатации оборудования, что существенно снижает вероятность возникновения аварийной остановки оборудования и дорогостоящего ремонта. Данные исследования будут актуальны при использовании средств вибродиагностики на предприятиях, а также при проектировании, конструировании и подборе материалов для измельчающего оборудования.
Бесплатно
Статья научная
Разработка ресурсосберегающих технологий получения чистого облепихового масла и его композиций с другими растительными маслами из высушенного измельченного жмыха плодов облепихи является актуальной задачей. Облепиховое масло и его смеси получают путем экстрагирования и одновременного теплового воздействия. При этом рассматриваются электрофизические способы интенсификации протекания процесса. В настоящее время надежные данные по теплофизическим и электрофизическим свойствам высушенного измельченного жмыха плодов облепихи при атмосферном давлении в литературе отсутствуют. Поэтому для решения задач, как теоретического, так и практического характера, большое значение приобретают экспериментальные исследования теплофизических и электрофизических свойств высушенного измельченного жмыха плодов облепихи в широком интервале изменения параметров состояния. Установлено, что характер изменения удельной теплоемкости, коэффициентов теплопроводности и температуропроводности в диапазоне температур 20-80 °С и влажности 7,0-17,5% носит линейный характер. При этом удельная теплоемкость и коэффициент теплопроводности при повышении температуры увеличиваются, а коэффициент температуропроводности снижается. Также было обнаружено, что нелинейная зависимость коэффициента диэлектрических потерь от влажности обусловлена разнообразием форм связывания влаги в частицах облепихового жмыха. Характерно, что при повышении температуры и влажности жмыха коэффициент диэлектрических потерь монотонно нелинейно повышается в пределах 0,46-9,72. По результатам исследований теплофизических и электрофизических свойств получены эмпирические уравнения, позволяющие надежно определить значение удельной массовой теплоемкости, коэффициентов теплопроводности, температуропроводности и диэлектрических потерь высушенного измельченного жмыха плодов облепихи от температуры и влажности в интервале 7,0-17% по отношению к абсолютно сухому веществу.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассматривается проблематика определения теплофизических характеристик зерна проса. Обоснован выбор объекта исследования. Изложен принцип работы установки и параметры эталона органического стекла для измерений. Метод заключался в исследовании зерна проса и органического стекла, которые приводятся в соприкосновение по одной общей плоскости. Нагреватель приводился в соприкосновение с продуктом и передавал постоянный поток теплоты, который проходил через слой зерна проса с различной скоростью. В результате температура в плоскости соприкосновения изменялась и записывалась на диаграмме потенциометра в виде кривой, по которой можно определить время и изменение температуры. Температуропроводность и теплопроводность определялись по эмпирическим формулам, полученным из решения системы дифференциальных уравнений, составленных для системы двух тел, в одно из которых входят неизвестные теплофизические характеристики. Исследуемые два тела соприкасались по одной общей плоскости, в результате чего по принципам математической физики составлялись два дифференциальных уравнения с едиными начальными и граничными условиями первого рода, обусловленные параметрами проводимого опыта. Представлены графики зависимостей теплофизических характеристик от температуры и влажности. Выявлен линейный характер зависимостей теплофизических характеристик, показывающий что, с увеличением температуры значение коэффициента температуропроводности снижается, а коэффициент теплопроводности и удельная теплоёмкость носят возрастающий характер. Выявлены уравнения, описывающие теплофизические характеристики зерна проса при влажности в интервале 13,6–35,1% и диапазоне температур 293–373 К.
Бесплатно
