Наукове обґрунтування впливу механічних коливань на інтенсифікацію процесів переробки харчової сировини - Автореферат

Тому розвиток наукових досліджень по впливу механічних коливань на інтенсифікацію процесів харчової технології з розробкою високопродуктивного вібраційного обладнання, яке дозволяє значно знизити витрати енергетичних і матеріальних ресурсів, є актуальною науково-прикладною проблемою. Робота виконувалась у відповідності з комплексними науковими програмами досліджень по держбюджетним НДР Г-83-27 “Модернізація схем і режимів роботи технологічних машин з метою підвищення їх ефективності” (№ ГР 0060304, 1985 р.), Г-86-16 “Дослідження технічних і експлуатаційних характеристик і оцінка ефективності обладнання для технологічної обробки овочів” (№ ГР 01.86.0077157, 1987 р.), Г-8-26 “Розробка нового і удосконалення існуючого обладнання для технологічної обробки овочів з метою підвищення його ефективності” (№ ГР 01.88.0025618, 1990 р.), Г-91-19 “Підвищення технічного рівня торгівельно-технологічного обладнання” (№ ГРА 01001339Р, 1995 р.), Г97-1 “Підвищення технічного рівня та конкурентоспроможності технологічного обладнання підприємств масового харчування і торгівлі та наукове обґрунтування напрямків виробництва цього обладнання” (№ ГР 0197U008146, 1999 р.), Г-97-5 “Розробка і дослідження перспективних зразків машин і апаратів харчових виробництв” (№ ГР 0100U005073, 2001 р.), Д-2003-1 “Розробка та наукове обґрунтування створення нових видів технологічного обладнання для обробки сипкої харчової сировини”, затвердженим Вченою радою Донецького державного університету економіки і торгівлі ім. Метою дослідження є наукове обґрунтування впливу механічних коливань на інтенсифікацію гідромеханічних та тепло-, масообмінних процесів переробки харчової сировини, який дозволяє знизити питомі витрати енергетичних, матеріальних ресурсів і покращати якість продуктів. Відповідно до цієї мети були поставлені й вирішені такі основні задачі: проаналізувати стан проблеми інтенсифікації гідромеханічних і тепло-, масообмінних процесів і обґрунтувати застосування механічних коливань з метою зниження витрат енергетичних і матеріальних ресурсів; Наукова новизна одержаних результатів полягає у вирішенні науково-прикладної проблеми зниження енергетичних і матеріальних витрат при здійсненні технологічних процесів миття мясних продуктів, ультрафільтраційного концентрування біологічних рідин, а також сушіння і термічної обробки харчової сировини.За допомогою механічних коливань (вібрацій) розрушують і ущільнюють дисперсні матеріали, знижують ефективну вязкість продуктів (наприклад, в кондитерському виробництві), ріжуть метал, інтенсифікують різноманітні фізичні і хімічні процеси - екстрагування, теплообмін, сушіння та інші. Головною характерною особливістю вібрацій як одного із видів механічної дії є можливість передачі продуктам, що обробляються, енергії великої питомої потужності. Теоретично обґрунтовано визначення амплітуди коливань і потужності інерційного приводу вібруючого робочого органу машини для миття субпродуктів з урахуванням взаємного впливу мас ланки, що рухає (віброприводу), і провідної ланки (робочого органу - лотка з продуктом), а також гідравлічного опору, пропорційного квадрату швидкості. Інтенсивність зовнішнього тепло-, масообміну в загальному вигляді визначається рівняннями: q=Wr/St=а(тн-ts); (16) m=W/ St=b(рн-ps), (17) де q - густина теплового потоку; W - кількість рідини, що випарюється з поверхні продукту, r - теплота пароутворювання; S - поверхня випарювання; t - тривалість випарювання; a - коефіцієнт тепловіддачі від повітря до продукту; тн - температура поверхні вологого продукта; ts - температура повітря; m - питомний потік вологи від поверхні продукту; b - коефіцієнт масопередачі від продукту до повітря; рн - тиск насиченої пари при температурі поверхні продукта; ps - парціальний тиск пари в повітрі. Теоретичні передпосилки ІЧ-нагрівання продуктів в псевдозрідженому шарі виходять із рівняння, що описує динаміку зменшення вмісту вологи U продукту з часом ? при ІЧ-нагріванні: , (18) де U - обємний вміст вологи в продукті, кг/м3; U0 - початкове значення цієї величини, кг/м3; m - величина, яка визначається співвідношенням ; ? - коефіцієнт масовіддачі (вологовіддачі), м/с; h - товщина шару продукту, м.На основі результатів проведеного огляду науково-технічної і патентної літератури по проблемі інтенсифікації технологічних процесів обробки харчової сировини зроблений висновок, що перспективним напрямком рішення цієї проблеми є застосування механічних коливань (вібрацій), що дозволяють значно інтенсифікувати різноманітні механічні, гідромеханічні, тепло-і масообмінні процеси, скоротити енергоспоживання, і підвищити якість кінцевої продукції внаслідок забезпечення рівномірності обробки у всьому обсязі продукту. Запропоновано наукову концепцію про вплив механічних коливань (вібрацій) на інтенсифікацію гідромеханічних, тепломасообмінних процесів і транспортування харчової сировини. Теоретично обґрунтовано вплив механічних коливань на інтенсифікацію процесу миття харчової сировини, який полягає в дії змінних тисків на межі "

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ