Разработка энергосберегающей технологии сушки пищевых волокон
Цель настоящей диссертационной работы — на основе экспериментальных исследований гигротермических, теплофизических, физико-механических свойств, а также исследований процесса конвективной сушки пищевых волокон в неподвижном фильтрующем слое разработать оптимальный энергосберегающий режим ведения процесса, как за счет его интенсификации, так и за счет создания новых высокоэффективных сушильных… Читать ещё >
Содержание
- Основные условные обозначения
- Глава 1. Пищевые волокна. Перспективы применения
- 1. 1. Значение пищевых волокон в рационе питания человека. Перспективы применения при создании новых продуктов
- 1. 2. Состав пищевых волокон
- 1. 3. Водопоглотительная способность пищевых волокон
- 1. 4. Способ получения пищевых волокон из хвостиков и боя сахарной свеклы
- 1. 5. Кинетика набухания пищевых волокон
- 1. 6. Закономерности кинетики процесса конвективной сушки дисперсных материалов в неподвижном слое
- 1. 7. Цели и задачи исследовайия^ Г/
- Глава 2. Исследование свойств пищевых волокон как объекта сушки
- 2. 1. Изотермы десорбции пищевых волокон. Формы связи влаги. Равновесная влажность
- 2. 2. Структурные свойства пищевых волокон
- 2. 3. Гигротермические свойства пищевых волокон
- 2. 4. Физико-механические свойства пищевых волокон
- 2. 4. 1. Определение плотности
- 2. 4. 2. Насыпная плотность
- 2. 4. 3. Порозность слоя
- 2. 4. 4. Углы естественного откоса
- 2. 5. Теплофизические характеристики
- Глава 3. Экспериментальное исследование процесса конвективной сушки пищевых волокон в неподвижном слое
- 3. 1. Описание экспериментальной установки и методика проведения эксперимента
- 3. 2. Построение эмпирической модели кинетики сушки пищевых волокон
- 3. 3. Проверка адекватности экспериментальным данным
- 3. 4. Обоснование допустимой области термовлажностных условий в высушиваемом слое пищевых волокон
- 3. 5. Расчет среднеинтегральных температур нагрева слоя пищевых волокон
- 3. 6. Численное решение задачи по сушке и нагреву высушиваемого слоя пищевых волокон в области допустимых технологических свойств
- Глава 4. Оптимизация процесса конвективной сушки пищевых волокон в неподвижном слое
- 4. 1. Обоснование выбора пределов изменения входных и выходных факторов
- 4. 2. Анализ регрессионных моделей
- 4. 3. Выбор компромиссных решений оптимизации процесса
Глава 5. Рекомендации по разработке сушильных установок и способа автоматического управления процессом сушки пищевых волокон кондиционированным воздухом с использованием рекуперации тепла высушенного продукта.
5.1. Установка для сушки пищевого волокна с применением активного гидродинамического режима.
5.2. Разработка конструкции установки для сушки пищевых волокон в движущемся взвешенном слое.
5.3. Разработка способа сушки пищевых волокон кондиционированным воздухом с использованием тепла высушенного продукта. Алгоритм управления сушильной установкой.
Результаты и
выводы.
Список литературы
- Адлер Ю.П. и др. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. — М.: Наука, 1971. — 278 с.
- Аймухамедова Г. Б. и др. Пектиновые вещества, их структурные особенности, способы получения и идентификации // Изв. АН Киргизской ССР. Химико-технологические и биологические науки. -1990.-№ 2.-С. 116−119.
- Аймухамедова Г. Б., Шелухина Н. П. Пектиновые вещества и методы их определения. Фрунзе: Илим, 1964. — 120 с.
- Алейников В.И. Повышение энергетического КПД в процессах сушки зерна. В кн.: Разработка и внедрение высокоэффективных сушильных установок: Тез. Докл. Республиканского научн. — техн. совещ. — Киев, 1978. — С.16−17.
- Андрюшенко А.И. Основы технологической термодинамики реальных процессов. М.: Высшая школа, 1975. — 264 с.
- Баум А.Е., Резчиков В. А. Сушка зерна. М.: Колос, 1983. — 233 с.
- Баумштейн И.Т. Автоматизация процессов сушки в химической промышленности. М.: Химия, 1970. — 231 с.
- Беннет К.О., Майер Дж.Е. Гидродинамика, теплообмен и массооб-мен: Пер. с англ. М., 1966. — 726 с.
- Бомко A.C. Математическая модель тепло- и массопереноса в подвижном слое дисперсного материала// ИФЖ. 1968. — Т. 14, № 1. — С. 94 — 100.
- Бомко A.C., Жидко В. М. Решение системы уравнений тепло- и массопереноса методом прямых// ИФЖ. 1966. — Т.11, № 3. — С. 362 — 366.
- П.Бронштейн И. Н., Семендяев К. А. Справочник по математике для инженеров и учащихся вузов. М.: Наука, 1986. — 544 с.
- Брунауэр С. Адсорбция газов и паров. T.I.-M.: Изд. ИЛ, 1948.-653 с.
- Ваийнштейн С.Г., Масик A.M. Пищевые волокна в профилактической и лечебной медицине. М.: ВНИИМИ, 1985. — 80с. — (Сер. Терапия: Обзор. Информ.: Вып. 3.)
- Вайнштейн С.Г., Масик A.M. Пищевые волокна и усвояемость нут-риентов // Вопросы питания. 1984. — № 3. — С. 6−12.
- Волькенштейн B.C. Скоростной метод измерения теплофизических характеристик материалов. // Тепло- массоперенос. Минск, 1962. Т.1. С. 65−69.
- Волькенштейн B.C. Скоростной метод определения теплофизических характеристик материалов. JL: Энергия. 1971. — 145 с.
- Гавриленков A.M., Пустыльник Е. И. Эмпирическое описание с помощью интеграла вероятности сушки солода в слое. Изв. Вузов СССР. Пищевая технология, № 1, 1971, С. 136−138.
- Гинзбург A.C. Основы теории и техники сушки пищевых производств. М.: Пищевая пром-сть, 1973. — 528 с.
- Гинзбург A.C. Технология сушки пищевых продуктов. М.: Пищевая пром-ть, 1976. — 248 с.
- Гинзбург A.C., Громов М. А., Красовская Г. И. Теплофизические характеристики пищевых продуктов.-М.: Пищевая промышленность. 1980.-288 с.
- Гинзбург A.C., Резчиков В. А. Сушка пищевых продуктов в кипящем слое. М.: Пищевая пром-ть, 1966. — 196 с.
- Гинзбург A.C., Савина И. М. Массообменные характеристики пищевых продуктов.- М.: Пищевая пром-ть, 1982.- 280 с.
- Гинзбург A.C., Скверчак В. Д. Современные способы расчета и проектирования процесса сушки зерна. В кн.: Элеваторная промышленность. -М.: ЦНИИТЭИ Мингаза СССР, 1980. С. 75.
- Грачев Ю.П. Математические методы планирования экспериментов. М.: Пищевая пром-ть, 1979. -199 с.
- Грег С. Адсорбция, удельная поверхность, пористость. М.: Мир, 1971.-396 с.
- Гуревич И. Г. Федоров Б.И. Шульман З. П. В сб. «Тепло- и массооб-мен в капилляронопористых телах», «Наука и техника» Минск, 1965.
- Гусев В.Д., Гильзин В. М. Использование пищевых волокон в питании человека // Хлебопродукты. 1988. — № 12. — С. 39−40.
- Дакуарт Р.Б. Вода в пищевых продуктах: Пер. с англ. М.: Пищевая пром-ть, 1980.-386 с.
- Данилов O. JL, Леончик Б. И. Экономия энергии при тепловой сушке. М.: Энергоиздат, 1986. — 136 с.
- Добкин В.М. Системный анализ в управлении. М.: Химия, 1984. — 224 с.
- Дудкин М.С. Новые пищевые добавки // Тез.докл.всесоюзн.конф. «Пищевые волокна в рациональном питании человека». Москва, 17−19 ноября 1989.-С. 52−53.
- Дудкин М.С. Химические основы производства и использования пищевых волокон // Тез.докл.всесоюзн.конф. «Пищевые волокна в рациональном питании человека». Москва, 17−19 ноября 1989. С.7−10.
- Дудкин М.С. Химические основы производства и использования пищевых продуктов // Тез. докл. 52-ой науч. конф., посвященной 90-летию Одесского технологического института пищевой промышленности. Одесса, 22−25 апр. 1992 г. — 1992. — 123 с.
- Дудкин М.С., Казанская И.С., Базилевский A.C. Пищевые волокна // Химия древесины. 1984. — № 2. — С. 3−14.
- Дудкин М.С., Черно Н. К., Казанская И. С., Вайнштейн С. Г. Пищевые волокна. Киев: Урожай, 1988. — 215 с.
- Дудкин М.С., Щелкунов Л. Ф. Новые продукты питания. М.: МАЙН «Наука», 1998.-304 с.
- Дудкин М.С., Щелкунов Л. Ф. Новые продукты питания. М.: МАЙН «Наука», 1998. 304с.
- Дущенко В.П. Свойства материалов как объекта сушки и методы их исследования. В кн.: Интенсификация тепловлагопереноса в процессах сушки. Киев: Наукова думка, 1979. — С. 84−93.
- Егоров Г. А. Влияние тепла и влаги на процессы переработки и хранения зерна.-М.: Колос, 1973.-264 с.
- Егоров Г. А. Оптимизация процесса отволаживания зерна пшеницы: Обзорн. информация. М.: ЦНИИТЭИ Минзага СССР, 1978. — 30 с.
- Егорова М.И., Чугунова JI.C., Иванова J1.B. Продукты профилактического назначения на основе сахара. // Сахар, 2000, № 5−6. С. 24−25.
- Ермаков А.И. Методы биохимического исследования растений. JL: Агропромиздат, 1987. — 429 с.
- Жидко В.И. Исследование процесса сушки зерна в связи с его автоматизацией. Автореф. Дисс.. .докт.техн.наук. Одесса, 1970. — 56 с.
- Жидко В.И. Метод расчета оптимальных параметров сушки зерна. -В сб.: Тепло- и массоперенос. Минск, 1972, Т.6. — С. 174−178.
- Жидко В.И., Платонов П. Н., Бомко A.C. Математическое описание процесса в шахтных зерносушилках. // Известия вузов СССР. Пищевая технология, 1965, № 5. С. 173−177.
- Зайченко Ю.П. Исследование операций. Киев: Вшца школа, 1979. — 392 с.
- Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. М.: Химия, 1971. — 784 с.
- Киршер О. Научные основы техники сушки. -М.: ИЛ., 1961. 540 с.
- Красников В.В. Закономерности основы техники сушки влажных материалов. ИФЖ, 1970, Т. 19, № 1. — С. 34−41.
- Кретов И.Т., Лакомов И. В. Сушка пищевых продуктов кондиционированным воздухом// Сб. научн. трудов «Модернизация существующего и разработка новых видов оборудования для пищевой промышленности». Воронеж: ВГТА. — 1995. — Вып.5. — С. 31.
- Кретов И.Т., Шевцов A.A., Лакомов И. В. Программно логические функции системы управления теплонасосной сушильной установкой// Изв. вузов. Пищевая технология. — 1998. — № 4. — С. 69 — 72.
- Кретов И.Т., Шевцов A.A., Лакомов И. В. Рациональное использование тепла отработанного сушильного агента// Межрегиональная научно-практическая конф. «Пищевая пром-ть 2000». — Казань. — 1996. — С. 178 — 179.
- Кретович В.А. Основы биохимии растений. М.: Высшая школа. -1961.-486с.
- Кривилис С.С. Техника измерения плотности жидкости и твердых тел. -М.: Стандартгиз.
- Кришер О. Научные основы техники сушки. М.: Изд-во иностр. лит-ры, 1961. — 539 с.
- Лебедев П.Д. Сушка инфракрасными лучами.-М.-Л.: Госэнергоиз-дат, 1955.-232 с.
- Лебедев С. В, Физиология растений. М.: Высшая школа. 1982. — 463 с.
- Лыков A.B. Ауэрман Л. Я. Теория сушки капиллярно-пористых коллоидных материалов пищевой промышленности. М.: Пищепромиздат, 1946. — 320 с.
- Лыков A.B. Теория сушки. М.: Энергия, 1968. — 471 с.
- Лыков A.B. Теория теплопроводности. М.: Высшая школа, 1967. — 600 с.
- Лыков A.B. Тепло- и массообмен в процессах сушки. М. — Л.: Гос-энергоиздат, 1956. — 464 с.
- Лыков A.B. Явления переноса в капиллярнопористых телах. М, 1954.
- Лыков A.B., Михайлов Ю. А. Теория тепло- и массопереноса. М. -Л.: Госэнергоиздат, 1963. — 536 с.
- Львовский E.H. Статистические методы построения эмпирических формул. М.: Высшая школа, 1989. — 238 с.
- Михайлов Ю.А. Вопросы сушки топлива на электростанциях. М.: Госэнергоиздат, 1957. — 152 с.
- Михайлов Ю.А. Кинетика и динамика высокоэффективных методов сушки: Автореф. Дисс.. .докт.техн.наук. Рига, 1963. — 40 с.
- Михеев Н.С., Михеева И. И. Основы теплопередачи. М.: Энергия, 1977.-344 с.
- Молотилин Ю.И., Колесников В. А., Артемьев А. И., Люсый H.A., Городецкий В. О., Павлов П. П. Свекловичные волокна при производстве биологически ценных продуктов. // Сахар, 2000, № 5−6. С. 25−26.
- Морозов И.А. Пищевые волокна в рациональном питании человека // Тез.докл.всесоюзн.конф. «Пищевые волокна в рациональном питании человека». Москва, 17−19 ноября 1989. — С.3−7.
- Муштаев В.И. Основные теоретические положения конвективной сушки и уточненные методы расчета. М.: МИХМ., 1971. — 84 с.
- Муштаев В.И. Теория и расчет сушильных процессов. М.: МИХМ., 1974.- 152 с.
- Муштаев В.И., Ульянов В. М. Сушка дисперсных материалов. М.: Химия, 1988. — 352 с.
- Никитина Л.М. Термодинамические параметры и коэффициенты массопереноса во влажных материалах. М.: 1968. — 492 с.
- Определение понятия «пищевые волокна» // New Food Ind. 1989. -№ 5. — С.9−12.
- Определение физико-механических свойств масличных семян с целью получения данных, необходимых для создания новейших машин и проектирования заводов. Л.: Фонды ВНИИЖа, 1963, 177 с.
- Осипова В.А. Экспериментальное исследование процессов теплообмена. М.: Энергия. 1979. — 320 с.
- Остриков А.Н., Кретов И. Т., Шевцов A.A., Добромиров В. Е. Энергосберегающие технологии и оборудование для сушки пищевого сырья. Воронеж: Изд. ВГУ, 1998. — 334 с.
- Пат. 2 117 228 РФ, МКИ6 6А 23 L 1/10, G 05 D 27/00. Способ автоматического управления процессом сушки / И. Т. Кретов, A.A. Шевцов, И.В.
- Лакомов (РФ). № 96 111 571/06- Заявлено 04.06.96- Опубл. 10.08.98. Бюл. № 22 // Открытия. Изобретения. — 1998. — № 17. — С. 28.
- Пат. 2 128 928 РФ, CI 6А 23 L 1/30, 1/308, 1/29. Способ получения пищевых волокон / В. А. Лосева, Л. Н. Шахбулатова, Т. В. Санина, Ю. В. Ряховский (РФ). № 98 106 669/13- Заявлено 10.04.98- Опубл. 20.04.99. Бюл. № 11.
- Пектиновые вещества, состав и свойства. М.: ЦНИИТЭИпищером., 1980. 53 с. — Сер. Сахарная пром-стъ: Обзор, информ.: Вып. 23.
- Пищевые волокна в питании. Sastwood М. /Я. Soc. Dairy Technol. -1989. № 2.-S. 33−34.
- Пищевые волокна, их физические свойства и физиологическая реакция // Ind. alim. 1988. — № 2. — S. 106−108.
- Плановский А.Н. Сушка дисперсных материалов в химической промышленности. М.: Химия, 1979. — 288 с.
- Подиновский В.В., Ногин В. Д. Парето-оптимальные решения многокритериальных задач. М.: Наука, 1982. — 250 с.
- Попов В.И. Расчет продолжительности сушки пшеницы при переменном режиме / Тр. Ленинградского технол. н-та пищевой пром-ти. Л., 1953, Т.З.-С. 86−90.
- Попов В.И. Технологические основы проектирования главных машин и аппаратов пивоваренного производства.: Автореф. Дисс. докт. технич. наук.-М.: 1958.-32 с.
- Потавина B.C. Касаткина Г. Д. Активность полифенолоксидазы пшеницы и ржи // Изв. вузов. Пищ. технология, 1986. — № 5.-С. 8−12.
- Распознавание образов: состояние и перспектива. М.: Радио и связь, 1985. — 104 с.
- Ребиндер П.А. О формах связи влаги с материалом в процессе сушки. -В сб.: Всесоюзное техническое совещание по сушке. М.: Профиздат, 1958. С. 14−29.
- Риго Я. Роль пищевых волокон в питании // Вопросы питания. -1982.-№ 4. С.26−29.
- Рудинов JI.П. Статистические методы оптимизации химико-технологических процессов. М.: Химия, 1972. — 200 с.
- Ряховский Ю.В., Шахбулатова JT.H. Пищевые волокна как объект сушки // Тез. докл. и сообщений второй межрегиональной научно-практической конференции «Пищевая промышленность 2000″ / Казань 1998. -С. 130−132.
- Сажин Б.С. Основы техники сушки. М.: Химия, 1984. — 320 с.
- Скурихин И.М., Паносян И. И. Расчетный метод определения пищевых волокон в продуктах питания // Вопросы питания. 1995. — № 1. — С.32−39.
- Смольский Б.М. В сб. „Тепло- и массоперенос“. т II, Минск, 1969.
- Соболь И.М., Статников Р. Б. Выбор оптимальных параметров в задачах со многими критериями. М.: Наука, 1981. — 260 с.
- Сомов A.M. Термообработка дисперсных материалов в барабанно-центробежной сушилке: Автореф. Дисс.. .канд. техн.наук. JL, 1975. — 21 с.
- Срибнер Н.Т. Анализ движения сыпучих материалов во вращающихся барабанах. Химическая пром-ть, 1979, № 4. С. 232−235.
- Степаненко Б.Н. Химия и биохимия углеводов (полисахариды): Учеб. пособие для вузов. М.: Высш. школа. 1978. — 256 с.
- Стронгин Р.Г. Численные методы в многоэкстремальных задачах. М.: Наука, 1978. — 240 с.
- Сысоев В.В. Системное моделирование/ Воронеж, технол. ин-т. -Воронеж, 1991.-80 с.
- Филоненко Г. К. Кинетика сушильного процесса. М.: Оборон-гиз, 1939.- 138 с.
- Филоненко Г. К., Гришин М, А., Гольденберг Я. М., Коссек В. К. Сушка пищевых растительных материалов. М.: Пищевая пром-ть, 1971. — 440 с.
- Фролов ЮГ, Курс коллоидной химии. Поверхностные явления и дисперсные системы. М: Химия» 1982. — 400 с.
- Целлюлоза и ее производные/Под ред. J1. Сегала-М.: Мир, 1974.-510с.
- Цицермас Л.Б. Термодинамические и переносные свойства капиллярно-пористых тел. Оренбург: Южно-Уральское книжное изд-во, 1971. — 256 с.
- Цой В. А. Исследования гигроскопических свойств и кинетики сушки зерна в установках рециркуляционного типа: Авиореф. Дисс. канд.тех.наук. Москва, 1974. — 19 с.
- Черено Н.К., Озолина С. А., Кундиловская Т. А. Влияние пищевых волокон на изменения азотистых веществ зернового сырья при экстру-дировании // Хранение и переработка сельхозсырья. 1997,№ 10
- Черно Н.К., Дудкин М. С., Липовецкая С. П. и др. Компоненты пищевых волокон характеристика состава, строения, свойств // Тез.докл. всесоюз. конф. «Пищевые волокна в рациональном питании человека» — Москва, 1989.-С. 7−10.
- Чудновский А.Ф. Теплообмен в дисперсных средах. М.: Гос-техиздат, 1954. — 444 с.
- Чудновский А.Ф. Теплофизические характеристики дисперсных материалов. М.: Физматгиз, 1962. — 452 с.
- Шадрина Н.Е. Автореферат канд. дисс., Калининский политехнический институт, Калинин. 1974.
- Шарков В.И., Куйбина Н. И. Химия гемицеллюлоз. М.: Высшая школа, 1972.-440 с.
- Шахбулатова Л.Н. Переработка сахарной свеклы и ее отходов на пищевые волокна. —Автореф. Дис. .сельхоз.наук. Воронеж, 1998. — 22 с.
- Шевцов A.A. Развитие научных основ энергосбережения в процессах сушки пищевого растительного сырья (теория, техника, способы производства и управления) Автореф. Дис. .докт.техн.наук. -Воронеж, 1999. — 40 с.
- Шелухина Н. П Ашубаева З. Д. Пектиновые вещества, их некоторые свойства и производные. Фрунзе: Илим, 1970. — 73 с.
- Шелухина Н.П. и др. Исследование фракционного состава пектинов сахарной свеклы. Фрунзе: Илем. — 1980. — 100 с.
- Asp N., Critical evaluation of some suggested methods for assay of dietary fibre //J. Plant Foods. 1979. — vol. 3. — № I -2. — P. 21 -26.
- Bradburg D., Cull G.M. Structure of the mature Weat Kernel. Cereal chem. 33, 6, 1956.
- Draper N.R. Ridge analysis of Responie Surfaces// Technometrics, 1973, № 4.-P. 183 197.
- Kopesky J.A. Stanoveni vlakniny // Prumysl potrayin. 1980. — vol. 31. — № 9. — S. 539−540.
- Levin В., Horwitz D. Dietary fiber. Med. Clin. North Amer. — 1979. -vol.63.-№ 5.-S.1043−1055.
- Sandberg A.S. Experimental model for in vivo determination of dietary fibre and its effect on the absorption of nutrients in the small intestine. -Brit.J.Nutr., 1981. vol. 45. — № 2. — P. 283−294.
- Sothgate D.A. Dietary fiber, analysis and food sources // Amer. J. Clin. Nutr.- 1978.-vol.31.-№ 10.-S. 107−110.
- Spiller G.A., Chernoff M.C. Effect of purified cellulose, pectin and a lowtesidue diet on fecal volatile fatty acids, trarsit time, and fecal weight in humans. Amer.S.Clin.Nur. — 1980. — vol. 33. — № 4. — S. 754−759.
- Theander O., Aman P. Studies on dietary fibres // Swed. J. Agric. Res. -1979. vol. 9. — № 3. — S. 97−106.
- Trowell H.C. Recent developmets in dietary fibre hypotheses // J. Plant Foods. 1978. Vol. 3. — № 12. P. 18. я2 128 928
- На основании Патентного закона Российской Федерации, введенного в действие 14 октября 1992 года, Российским агентством по патентам и товарным знакам выдан настоящий патент на изобретение
- СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПИЩЕВЫХ ВОЛОКОН1. Патентообладатель (ли):
- Одоронефская государственная шехнологп1еская академияпо заявке № 98 106 669, дата поступления: 10.04.98 Приоритет от 10.04.98
- Автор (ы) изобретения: Лосева ¿-Валентина (Ллександ^овна, ЯЛахбулатова Людмила
- Николаевна, Санина Шашьяна Здикпифовна, (РяямвокиЖ 90.>иАнктоЬови1
- Патент действует на всей территории Российской Федерации в течение 20 лет с 10 апреля 1998 г. при условии своевременной уплаты рошлины за поддержание патента в силе
- Зарегистрирован в Государственном реестре 1 изобретений Российской Федерацииг. Москва, 20 апреля 1999 г.