автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.12, диссертация на тему:Научное обоснование процесса и разработка технологии молокосодержащего продукта методом двухстадийного выпаривания

Щ"

На правах рукописи

БОЧАРОВА Елена Игоревна

НАУЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРОЦЕССА И РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ МОЛОКОСОДЕРЖАЩЕГО ПРОДУКТА МЕТОДОМ ДВУХСТАДИЙНОГО ВЫПАРИВАНИЯ

Специальностей 05.18.12 - «Процессы и аппараты пищевых производств»

05.18.04 - «Технология мясных, молочных и рыбных продуктов и холодильных производств»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Воронеж —2014

2 ОКТ 2014

005552968

Работа выполнена в ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный университет инженерных технологий» (ФГБОУ ВПО «ВГУИТ»).

Научные руководители - заслуженный деятель науки РФ,

доктор технических наук, профессор Остриков Александр Николаевич заслуженный работник высшей школы РФ, доктор технических наук, профессор

Голубева Любовь Владимировна

Официальные оппоненты — Веретенников Антон Николаевич

кандидат технических наук, доцент ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный университет инженерных технологий», доцент кафедры туризма и гостиничного дела

Гнездилова Анна Ивановна

доктор технических наук, профессор, ФГБОУ ВПО «Вологодская государственная молочнохозяйственная академия имени Н.В. Верещагина», профессор кафедры технологического оборудования

Ведущая организация - Всероссийский научно-исследовательский

институт молочной промышленности (ГНУ ВНИМИ, г. Москва)

Защита диссертации состоится «16» октября 2014 г. в 13 30 ч на заседании диссертационного совета Д 212.035.01 при Воронежском государственном университете инженерных технологий по адресу: 394036, Воронеж, проспект Революции, 19, конференц-зал.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «ВГУИТ». С авторефератом можно ознакомиться на официальном сайте ВАК Минобрнауки РФ (http://vak.ed.gov.ru/ru/dissertation) и ФГБОУ ВПО «ВГУИТ» (http://vsuet.ru).

Автореферат разослан « А\ » сентября 2014 г.

Ученый секретарь диссертационного совета Д 212.035.01 А ^^ Г.В. Калашников

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В настоящее время потребление молока и молочных продуктов растет умеренными темпами. Молочные продукты в России потребляет около 93% населения. В среднем оно в 2009-2013гг составляло 77 кг в год на потребителя.

Прирост потребления молочных продуктов за период 20002010 гг. составил 15 %, производство концентрированного молока - 1,2 %. Заметную долю в общем объеме продаж молочной продукции в 2012 г. занимали кефир (9,0 %), сыры (6,9 %), творог и творожные продукты (6,5%) и молочные консервы (6,3 %).

Особенностью рынка в настоящее время является развитие молочно-консервными предприятиями параллельных производств и выпуск совершенно новых для себя продуктов.

Около 50 - 70% рынка сгущённого молока заняты консервами, изготовленными в соответствии с ТУ — с добавлением растительных компонентов и относятся к молокосодержащим.

В последние десятилетия в Российской Федерации (РФ) продолжают активно развиваться новые и перспективные направления производства, связанные с созданием продуктов из натурального сырья с или без натуральных пищевых наполнителей. Интерес к такому производству обусловлен формированием новых взглядов на рациональное питание при непосредственном развитии современных технологий.

С точки зрения функциональных свойств и направлений использования в производстве продуктов питания к наиболее эффективным относят растительные сиропы и полуфабрикаты на основе плодов и овощей.

Основная доля молочных и молокосодержащих консервов производится вакуум-выпариванием, и отличается невысоким качеством готового продукта из-за использования жестких температурных режимов обработки, некачественного сырья или сырья неизвестного происхождения. Значительный вклад в развитие технологии консервирования посредством выпаривания молокосодержащих пищевых композиций, в том числе и в последние годы внесли ряд отечественных ученых: Гнездилова А.И.,

Галстян А.Г., Радаева H.A., Чекулаев Н.М., Полянский К.К., Петров А.Н., Чекулаева Л.В., Вертяков Ф. Н., Веретенников А. Н. и др.

Для производства молокосодержащих консервов высокого качества необходимо качественное сырье и проведение процесса выпаривания в соответствии с основными закономерностями, выявление которых является актуальной задачей в свете все большей заинтересованности предприятиями производством молокосодержащих продуктов, имеющей важное теоретическое и практическое значение.

Цель работы — научное обеспечение процессов вакуум-выпаривания молокосодержащих смесей на основе комплексного анализа основных закономерностей процесса и их физико-химических и структурно-механических характеристик, разработка рекомендаций по совершенствованию технологий производства молокосодержащих консервов; создание перспективных конструкций вакуум-выпарных аппаратов.

Для достижения цели решались следующие задачи:

1. Подбор рецептуры молокосодержащих смесей по углеводному составу посредством определения оптимальной дозировки растительного сиропа с целью понижения массовой доли сахарозы с сохранением показателей качества посредством анализа органолептических, физико-химических показателей, микроструктуры, показателя активности воды.

2. Исследование теплофизических и реологических характеристик исходных и концентрированных смесей.

3. Изучение основных закономерностей тепло- и массооб-менных процессов при вакуум-выпаривании.

4. Разработка технологии молокосодержащих консервов с пониженной массовой долей сахарозы и определение оптимальных режимов технологического процесса.

5. Исследование показателей качества и безопасности исходных и концентрированных смесей.

6. Разработка математической модели гидродинамики, тепло- и массообмена плёночного режима течения молокосодержа-щей смеси в вакуум-аппарате, описывающей поля скоростей стекающей по вертикальной стенке вакуум-аппарата пленки смеси, а также изменение температуры и влагосодержания по толщине стекающей пленки.

7. Установление срока годности готового продукта путем изучения его хранимоспособности.

8. Разработка новой конструкци вакуум-выпарного аппарата, способа производства структурированного молокосодержаще-го продукта и соответствующей нормативно-технической документации.

9. Проведение опытно-промышленной апробации и дегустации продукции. Расчет технико-экономической и эксергетиче-ской эффективности от внедрения технологии в производство.

Научная новизна. Подобрана и оптимизирована рецептура молокосодержащего продукта с сиропом сахарного сорго, разработаны технологические решения для ее реализации.

Выявлено влияние дозировки растительного сиропа на свойства смеси и качество готового продукта. Исследованы физико-химические, реологические и теплофизические характеристики исходных и концентрированных смесей, а также и органо-лептические свойства образцов молокосодежащих консервов.

Выявлены основные кинетические закономерности процесса двухстадийного вакуум-выпаривания молокосодержащего продукта с сахаром.

Установлен химический состав, свойства, показатели качества и безопасности, срок годности молокосодержащего продукта, а также его антиоксидантная активность.

Разработана математическая модель процесса двухстадийного вакуум-выпаривания молокосодержащей смеси, позволяющая рассчитать поля скоростей стекающей по вертикальной стенке вакуум-аппарата пленки молокосодержащей смеси, изменение температуры и влагосодержания по толщине стекающей пленки.

Новизна предложенных технических решений подтверждена 2 патентами РФ (Патенты № 2359462, № 2412599).

Практическая значимость и реализация результатов работы. Комплексные экспериментальные и теоретические исследования, результаты математического моделирования, а также анализ работы вакуум-выпарного оборудования позволили разработать способ производства молокосодержащего продукта и усовершенствовать конструкцию вакуум-выпарного аппарата (пат. РФ №2470516, 2477969).

Обоснованы и определены рациональные технологические режимы процесса производства молокосодержащих продуктов методом двухстадийного выпаривания, обеспечивающие значительное сокращение продолжительности процесса, ресурсосбережение, снижение энергозатрат, а также повышение качества готовой продукции.

Получены новые молокосодержащие продукты, обладающие более высокой пищевой и биологической ценностью.

В качестве функционального ингредиента для создания мо-локосодержащего продукта выбран сахаросодержащий сироп растительного происхождения отечественного производства, позволяющий позиционировать технологию производства с его использованием как ресурсосберегающую. Установлены его дозировка, этап и способ внесения.

Разработаны и утверждены технические условия ТУ- 9220120-02068108-2011 «Молокосодержащий продукт, полученный с использованием сиропа сорго» и технологические инструкции к ним. Технологическая и экономическая целесообразность предложенной технологии молокосодержащих продуктов подтверждена актом опытно - промышленной апробаций с выработкой опытной партии на ООО «ПРОМКОНСЕРВЫ» (п. Олымский Курской обл.) и расчетами экономической эффективности.

Апробацпя работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались:

- на международных, всероссийских, научных, научно-технических и научно-практических конференциях и симпозиумах: (Воронеж, 2009 - 2012 гг.), (Томск 2009 г.), (Ставрополь, 2010 г.), (Казань 2010 г.); (Оренбург, 2010 г.); (Москва, 2011 г.), (Омск 2011 г.), (Ульяновск 2012 г.);

- отчетных научных конференциях ВГУИТ за 2009-2013 гг.

Результаты работы были представлены на Всероссийском

открытом конкурсе «На лучшую научную работу студентов ВУЗов по естественным, техническим и гуманитарным наукам» (Кубань 2009 г.), VII Межрегиональном экономическом форуме «Воронежский Агропромышленный форум» (Воронеж 2010 г.), Молодежном научно-инновационном конкурсе «У.М.Н.И.К. 2010» (Воронеж 2010 г.), III Межрегиональном экономическом

форуме «Воронежский Агропромышленный форум» (Воронеж 2011 г.), 29-й межрегиональной специализированной выставке «Пищевая индустрия» (Воронеж 2012) и награждены 5 дипломами.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 18 печатных работ, в том числе 5 статей, из которых 4 - в журналах, рекомендованных ВАК, 11 статей в материалах российских и международных конференций, симпозиумов, получено 2 патента РФ.

Структура н объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, основных выводов и результатов, литературы из 128 наименований, в том числе 10 - на иностранных языках, объемом 173 страницы компьютерной верстки, приведены 29 таблиц и 70 рисунков.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении охарактеризовано современное состояние техники и технологии производства молочных и молокосодер-жащих консервов, обоснована актуальность темы диссертационной работы. Определены цели и задачи исследования, сформулированы научная новизна и практическая значимость работы.

В первом главе обоснована целесообразность выбора компонентов для составления молокосодержащей смеси, как объекта исследования, проанализированы данные о современном состоянии и основных направлениях совершенствования техники и технологии производства молокосодержащих консервов.

Приведена классификация и обзор оборудования для сгущения и выпаривания при производстве молочных консервов.

Рассмотрены модели математического описания процессов уваривания и концентрирования.

Во второй главе приведены экспериментальные исследования по обоснованию рецептурного состава молокосодержащей смеси, включая подбор %-го содержания всех составных компонентов путем анализа органолептических, физико-химических и микробиологических показателей, активности воды и микроструктуры.

За основу была взята рецептура нежирного молокосодер-жащего продукта. Затем были рассчитаны рецептуры молокосо-держащего продукта с 5 %, 10 %, 15 %, 20 % и 25 %-ной заменой сахара на сорговый сироп. В свежевыработанных образцах с внесением добавки средний размер кристаллов лактозы составил не более 7,20±0,2 мкм.

В результате проведения ряда анализов с выбранными дозировками была определена оптимальная - 10%.

Выявлен характер изменения динамической вязкости молоко-содержащей смеси на структурном ротационном вискозиметре «Rheotest RV2» (Германия) при следующих режимах выпаривания исследуемого продукта: влажность от 77,2 до 92,4 %.

Анализ зависимостей изменения динамической вязкости показал, что с повышением температуры при малых скоростях сдвига у = 0,33^1,00 с"1) силы взаимодействия между дисперсными частицами ослабевают и вязкость заметно уменьшается (рис. 1).

С повышением скорости сдвига (у = КЗ с"1) влияние температуры на градиент изменения вязкости ослабевает и при дальнейшем увеличении не оказывает влияние на изменение эффективной вязкости.

На измерительной установке Coessfield RT-1394H (National Instruments) были определены зависимости теплофизических характеристик и плотности молокосодержащей смеси, для которой зависимость коэффициентов удельной теплоемкости, теплопроводности и температуропроводности от температуры незначительна. Также для зависимости коэффициента температуропроводности от влажности продукта практически не изменяется.

Коэффициенты теплопроводности и теплоемкости увели-

Пас

SCO 700 600 я» ию

XV

яю ко

о

I 1

Л -w=92i% -W=77,2%

V s

\

\

Рис. 1. Зависимость эффективной вязкости от скорости сдвига при различной влажности. IV, %

чиваются при увеличении температуры.

В третьей главе дано описание и анализ основных кинетических закономерностей основного этапа производства - процесса сгущения. Исследование процесса сгущения молокосодержа-щей смеси в условиях пузырькового кипения при свободном движении пленки продукта по вертикальной стенке вакуум-камеры проводились на экспериментальной вакуум-выпарной установке при изменении параметров в следующих диапазонах: начальная температура смеси 333...345 К; давление подачи продукта 0,05...0,15 МПа, величина разряжения в вакуум-камере 4...6,9 кПа; температура стенки вакуум-камеры 308...333 К. В качестве объектов исследования использовалась молокосодер-жащая смесь с растительным сиропом.

Исследования, проведенные при различных режимах процесса концентрирования (давление подачи продукта, давление в вакуум-камере, температура стенки вакуум-камеры), показали существенное влияние этих параметров (рис. 2-5). Распыление продукта осуществлялось с помощью сопловой форсунки диаметром 1,0 и 1,2 мм.

На первой стадии процесса выпаривания, продолжительность которой составляла 40... 120 с, в результате резкого перепада температуры Гот 328,7...332,7 К до 302,7...318,4 К в подогревателе и вакуум-камере соответственно, а также перепада давления Р от 0,05...0,35 МПа при выходе из форсунки до 4...6,9 кПа в вакуум-камере происходит мелкодиспергированное распыление продукта, сопровождающееся мгновенным испарением влаги, содержащейся в смеси. Затем наступала вторая стадия процесса выпаривания, на которой происходило выпаривание влаги из стекающей вниз по вертикальной стенке вакуум-камеры пленки продукта.

а б

Рис. 2. Зависимость количества испаряемой из вакуум-камеры влаги от времени при выпаривании молокосодержащей смеси: а-диаметр форсунки 1.0 мм: б-диаметр форсунки 1.2 мм

а б

Рис. 3. Зависимость изменения температуры испаряемой из вакуум-камеры влаги от времени при выпаривании молокосодержащей смеси: а - диаметр форсунки 1.0 мм: б-диаметр форсунки 1.2 мм

По полученным данным также были построены зависимости изменения массы испаряемой влаги от давления нагнетания молокосодержащей смеси и температуры стенки вакуум-камеры при различных диаметрах форсунки (рис. 5, 6).

Рис. 4. Зависимость изменения величины разряжения в вакуум-камере от времени при выпаривании молокосодержащей смеси: а-диаметр форсунки 1,0 мм: б —диаметр форсунки 1,2 мм

Рис. 5. Зависимость изменения массы испаряемых паров от давления нагнетания смеси в вакуум-камеру при диаметре форсунки 1,0 мм

. о-0,0$-1.2-35.0 «.-0.и-|.2-3$.0

2 11 Л -0.15-1.2-40.0 0,35-1,2-45,0

—

\ °

и---V V

* • " ♦

II /о я

Рис. 6. Зависимость изменения массы испаряемых паров от давления нагнетания смеси в вакуум-камеру при диаметре форсунки 1.2 мм

На всех представленных графиках приняты следующие обозначения: первое число - давление, МПа; второе — диаметр сопловой форсунки, мм; третье - температура стенки вакуум-камеры, °С.

Проанализировав полученные графические зависимости, можно говорить о том, что чем выше температура стенки вакуум-камеры, тем интенсивнее идет процесс испарения.

Данные кинетические зависимости позволяют осуществить выбор рационального технологического режима.

Зависимость изменения массы испаряемой влаги от давления нагнетания продукта в аппарат имеет прямо пропорциональную зависимость: повышение давления на стадии распыливания способствует интенсивному протеканию процесса испарения.

При давлении подачи продукта в аппарат менее 0,04 МПа наблюдается струйный режим течения продукта, а диспергирование отсутствует.

Таким образом, можно интенсифицировать процесс выпаривания посредством изменения температуры стенки вакуум-камеры. Предпочесть ту или иную стадию процесса можно варьируя расходом, изменяя давление подачи продукта в аппарат. Также влияние оказывает и вид производимого продукта.

В четвертой главе приведена математическая модель, которая с учетом сделанных допущений и принятого ламинарного режима течения пленки, имеет вид:

l-^{Moexp[-ai(t-t0)] + a2(c-c0) + Mo}r^ = -pgz; (1) п dt а д ( дЛ

$- — =--\г— ; (2)

dz г дг\ дг J

= (3)

dz г dry дг J

= -- = 0; (4)

dr

t (г, 0) = /{); (5)

' {г0, о) = tr; (6)

Э?(г0-уг)

я-5-

ог

С (г, 0) = С0; дС(г0,г)

дг

= 0;

дг

(8) (9)

(10)

В безразмерном виде система (1) - (10) записывается следующим образом:

-Рг:

Я

дТ_ дЯ

у—-— 1 — дг ~ Ре Я дЯ

,дс 11а

52 Бс Л дЯ

дг Бс Я дЯ

дЯ

дс*

дЯ,

Т (Я, 0) = 0; Т (г) = 1; дТ( \-А,г) дЯ С (Я, 0)

ас( иг)

дЯ

= Ш0 = 1; = 0;

дс(1-л,г)

дЯ

жого реше е приводит

Я2 -(1 - А)'

I Я [ехр (-А,Т) + А2(С-\) +1 ]

В результате аналитического решения гидродинамическое уравнение приводится к виду

1 02 /. л\2

¿я-.

(И) (12)

(13)

(14)

(15)

(16)

(П) (18)

(19)

(20) (21)

уравнение теплообмена, описывающее изменение температуры по толщине стекающей пленки, имеет вид

т{г)=- \т(я,г)ая = 1-^-д-

2 " //„ 5ш[д,А]-№а

~) / ч слр

А ^ /*„ эт^Д)

Ре

(22)

а уравнение массообмена

С(2) = ехр

1Ми. л

Бс

(23)

Подставляя исходные данные: Г= 5,88-10"5 м2/с; 3= 0,3-10'3 м; г0 = 0,25 м; Ь = 0,53 м (высота цилиндрической части вакуумной камеры); а = £> = 6,75-10° м2/с; 1 = 0,226 Вт/м-К, находим величину д = 5 Вт/м2-К; /? = 200 м/с. В результате расчетов получено, что наиболее рациональный режим сгущения соответствует диапазону температур 35-45 °С.

В пятой главе проведены исследования показателей качества молокосодержащего продукта, полученного с использованием сиропа сахарного сорго.

На анализаторе «Цвет Яуза-01-АА» определена суммарная антиоксидантная активность молокосодержащей смеси до и после концентрирования. Выявлено, что суммарная антиоксидантная активность концентрированной смеси больше антиоксидант-ной активности соответствующей исходной смеси.

Использование сиропа сорго целесообразно в молокосо-держащих консервах для пролонгирования их срока годности и улучшения свойств готового продукта.

Проведены исследования биологической и энергетической ценности исследуемого молокосодержащего продукта. В результате биологическая ценность готового продукта составила — 84 %; а энергетическая — 301,89 ккал, что выше, чем у молочных консервов, полученных по традиционной технологии.

На основании проведенного дифференциально-термического анализа молокосодержащих смесей установлено наличие двух фракций кинетически неравноценной влаги, отли-

чающихся количественно для молокосодержащего продукта с и без растительного сиропа. Определены температурные зоны, соответствующие высвобождению влаги с различной формой связи с веществом.

Проведенные исследования химического состава исходной и концентрированной смеси, определение содержания микро- и макроэлементов, незаменимых аминокислот и витаминов показывают более высокое содержание наиболее ценных компонентов в концентрированной молокосодержащей смеси.

Определены сроки хранения готового продукта. Длительное хранение приводит к ощутимому изменению консистенции, вкуса и запаха продукта, что позволяет сделать вывод о нецелесообразности хранения продукта не более 9 мес.

Для выявления соответствия исходных и концентрированных продуктов гигиеническим требованиям к качеству и безопасности были проведены анализы по определению микробиологических показателей и содержанию в них пестицидов и тяжелых металлов. Содержание тяжелых металлов, радионуклидов, пестицидов, а также содержание микроорганизмов и бактерий в исследуемых образцах не превышает допустимые нормы, установленные санитарно-эпидемиологическими правилами и нормативами «Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов СанПиН 2.3.2.1078-01».

В шестой главе приведено описание конструкции вакуум-выпарного аппарата (рис. 7) и энергетическая оценка эффективности процесса.

Использование предложенного вакуум-выпарного аппарата позволяет повысить качество производимых молокосодержащих консервов за счет исключения многоэтапной и продолжительной обработки продукта и использования пониженных температур кипения вследствие применения вакуума.

Выполнен эксергетический анализ полного процесса производства молокосодержащей смеси. Полученный эксергетический КПД технологической линии равен 10,3 %, что выше, чем при использовании двухкорпусной вакуум-выпарной установки «Виганд-2000» (3,6 %) в 2,9 раза.

Рис. 7. Вакуум-выпарной аппарат: 1 - корпус; 2 - верхняя крышка; 3 - комбинированная мешалка; 4. 19 - подшипниковые опоры; 5. 6. 8, 9, 24 - патрубки; 7 -рубашка; 10-кольцевой желоб; 11. 15-форсунки; 12, 13 - трубопровод; 14-насос; 16 - электродвигатель; 17 - торцевой уплотнитель; 18-полое кольцо; 20, 22 - серповидные скребки; 21 - лемехобразные скребки; 23 - вал: 25 - сепаратор; 26 - нижняя камера; 27 - верхняя камера; 28 - горообразная камера;

29 - муфта

Проведены технико-экономические расчеты производства молокосодержащих консервов с использованием сиропа сахарного сорго, получаемых методом двухстадийного выпаривания.

Условные обозначения

у — скорость сдвига, с"1; Мк — масса испаряемой влаги, кг; Трп- температура рабочей поверхности, К; И7 — влажность продукта, %; Р — давление подачи продукта. Па; Т„р - температура продукта, К; Я = г/г0; Ъ = г/г0; V = 9! к9 ; 9 = Г / 8 - объёмная плотность орошения, м/с2; Ре = 9га / а

- число Пекле; Рг = /(ц^0) - число Фруда; 8с = ■9го / Б - число

Шмидта; Т = (/ - /0)/ (/г - г0); С = с/с0; Л = д/г0; Миа = <7Т(/Л, Мир = р-га/й -числа Нуссельта; 11е - число Рейнольдса; X - коэффициент теплопроводности молокосодержащей смеси, Вт/(м-К); А1= а1 (1Г - /0); Л2 = а2 С0; аь ^ - эмпирические коэффициенты,^. - кинематическая вязкость

среды, м2/с; g — ускорение силы тяжести; м/с2; ц^ — динамическая вязкость молокосодержащей смеси, Па'с, рж — плотность молокосодержащей смеси, кг/м3; О — коэффициент поверхностного натяжения, Н/м; 9Г, Эд, 9г - радиальная угловая и аксиальная компоненты вектора скорости; gr, gz, g0- проекции вектора ускорения на направляющие цилиндрической системы координат; /0, с0 - температура и влажность молокосодержащей смеси перед обработкой; д - тепловой поток, связанный с испарением влаги с поверхности пленки, - коэффициент

диффузии, м2/с; р - коэффициент массоотдачи, м/с.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ

1. Разработаны и оптимизированы рецептурные композиции для молокосодержащей смеси, содержащей 10% сиропа сахарного сорго.

2. Установлены кинетические закономерности процесса двух-стадийного концентрирования молокосодержащей смеси и выявлены особенности интенсивности выпаривания влаги из них.

3. Определены рациональные технологические режимы процесса вакуум-выпаривания молокосодержащей смеси: температура исходного продукта - 333...345 К, давление продукта - 0,05...0,1 МПа, величина разряжения в вакуум-камере - 4...6,9 кПа; температура термоста-тирования стенки — 308...333 К.

4. Разработана математическая модель процесса, позволяющая рассчитать поля скоростей стекающей по вертикальной стенке вакуум-аппарата пленки молокосодержащей смеси, изменение температуры и влагосодержания по толщине стекающей пленки.

5. Исследованы теплофизические и реологические характеристики молокосодержащих консервов. Установлено, что исследуемая смесь представляют собой вязкую псевдопластичную жидкость.

6. Установлено, что концентрированные молокосодержащие смеси обладают высокой биологической, пищевой и энергетической ценностью, хорошими органолептическими и физико-химическими свойствами. Их отличительной особенностью является наличие в составе значительного содержания термолабильных веществ, в том числе витаминов и углеводов в основном за счет внесения растительного си-

pona. Полученные молокосодержащие консервы соответствуют требованиям СаНПиН 2.3.2.1078-01.

7. Разработан способ производства молокосодержащего структурированного продукта и новая конструкция вакуум-выпарного аппарата (Патенты № 2359462, № 2412599).

8. Посредством эксергетического анализа проведена оценка термодинамического совершенства разработанного вакуум-выпарного аппарата в составе линии по производству молокосодержащего продукта. Полученный эксергетический КПД равен 10,3 %, что выше, чем при использовании двухкорпусной вакуум-выпарной установки «Виганд-2000» в 2,9 раза.

9. Проведена опытно-промышленная апробация полученных результатов на ООО «ПРОМКОНСЕРВЫ» с оценкой экономического эффекта от внедрения, который составил 6941,52 тыс. р. в год.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

Статьи в журналах, рекомендованных ВАК

1.Голубева, JI.B. Фруктозо-глюкозный сироп «Одуванчиковый» [Текст] / Л.В. Голубева, О.И. Долматова, Г.М. Смольский, Е.И. Бочарова//Пищевая промышленность. -2010. — № 1.-С. 28-29.

2. Голубева, JI.B. Изменение жирового компонента в молокосодер-жащем напитке при хранении [Текст] / Л.В. Голубева, О.И. Долматова, Г.М. Смольский, Е.И. Бочарова // Масложировая промышленность. -2010. - № 1.-С. 28-29.

3. Голубева, J1.B. Молокосодержащие консервы нового поколения [Текст] / JI.B. Голубева, Е.И. Бочарова//Вестник ВГУИТ.-2012.-№ 1. - С. 93-95.

4. Голубева, JI.B. Изучение хранимоспособности молокосодержащего продукта сметанного типа [Текст] / JI.B. Голубева, О.И. Долматова, Е.И. Бочарова // Вестник ВГУИТ. -2012. -№ 4. - С. 90-91.

5. Голубева, Л.В. Структурированные молокосодержащие продукты с растительными наполнителями [Текст] / Л.В. Голубева, О.И. Долматова, Е.И. Бочарова//Вестник ВГУИТ. - 2012.-№ 4. - С. 79-81.

Статьи

1. Голубева Л.В. Новые возможности применения растительного сырья [Текст] / Л.В. Голубева, Е.И. Бочарова // Молочная река. - 2009. -С. 24-25.

2. Голубева Л.В. Как обеспечить качество молокосодержащих консервов с сахаром в процессе хранения [Текст] / Л.В. Голубева,

О.И. Долматова, Е.И. Бочарова // Переработка молока: технология, оборудование, продукция. - 2012. — № 7 — С. 44-46.

Патенты

1. Патент 2470516 С2 МПК А23С9/00 (2006.01) «Способ получения структурированного молокосодержащего продукта "Фея"» [Текст] / Л.В. Голубева, О.И. Долматова, Е.И. Бочарова; заявитель и патентообладатель ГОУВПО «Воронежская государственная технологическая академия» (1Ш). - № 2010105443/10; заявл. 15.02.2010; опубл. 10.08.2012, Бюл. №36.

2. Пат. 2477969 С1 МПК А23ь3/3418 (2006.01), А23В7/148 (2006.01), А23Ы/212 (2006.01 Вакуум - выпарной аппарат [Текст] / А.Н. Остриков, С.В. Дорохин, Е.И. Бочарова; заявитель и патентообладатель ГОУВПО «Воронежская государственная технологическая академия» (Яи). - № 2011141664/13; заявл. 13.10.2011; опубл. 27.03.2013, Бюл. № 9

Тезисы

1. Голубева, Л.В. Новые виды молокосодержащих продуктов [Текст] / Л.В. Голубева, Е.И. Бочарова, Н.Ю. Заложных // XI Междун. конф. молод, ученых «Пищевые технологии и биотехнологии». - Казань, 2010.-4.2.-С. 91.

2. Голубева, Л.В. Эвентуальность использования сахаросодер-жащего растительного сырья в молочно-консервной промышленности [Текст] / Л.В. Голубева, Е.И. Бочарова, О.В. Пирогова // Материалы II Междунар. науч.-технич. конф-и «Новое в технологии и технике пищевых производств». - Воронеж, 2010. — С. 242-244.

3. Голубева, Л.В. Перспективные технологические решения в производстве молочных консервов [Текст] / Л.В. Голубева, Е.И. Бочарова, О.В. Пирогова // Материалы IV Междунар. науч. конф-и «Научный потенциал студенчества в XXI веке».. - Ставрополь, 2010. - Т.1. -С. 431-433.

4. Голубева, Л.В. Применение растительного сахаросодержаще-го сырья в расширении ассортимента продуктов функциональной направленности [Текст] / Л.В. Голубева, Е.И. Бочарова, О.В. Пирогова // Материалы Междунар. науч. конф. «Наука и образование: фундаментальные основы, технологии, инновации». — Оренбург, 2010. — 4.7. — С. 271-273.

5. Голубева, Л.В. Новое перспективное сахаросодержащее сырье в производстве молокосодержащего продукта функциональной направленности [Текст] / Л.В. Голубева, Е.И. Бочарова // Материалы Междунар. науч. конф-и «Биотехнологические системы в производстве пище-

вого сырья и продуктов: инновационный потенциал и перспективы развития». - Воронеж, 2011. - С. 72-73.

6. Голубева, Л.В. Новые консервирующие средства в производстве молокосодержащих продуктов [Текст] / JI.B. Голубева, P.A. Мам-бетова, Е.И. Бочарова, И.Н. Голева, О.И. Харченко // Материалы меж-дун. науч. - практич. конф. «Перспективы производства продуктов питания нового поколения». — Омск, 2011. — С. 88.

7. Голубева, Л.В. Возможности использования растительного сахаросодержащего сырья в молочной промышленности [Текст] / J1.B. Голубева, Д.В. Ключникова, Е.И. Бочарова, О.В. Пирогова, С.С. Унжа-кова // Материалы IX междун. симпозиума. «Новые и нетрадиционные растения и перспективы их использования». - Москва, 2011. - С. 174— 177.

8. Голубева, J1.B. Переработка лекарственных растений с целью создания пищевых добавок для функционального питания [Текст] / J1.B. Голубева, О.И. Долматова, Е.И. Бочарова, В.А. Лебедева, М.Н. Якушева // Материалы X междунар. науч.-метод. конф-и, посвящ. памяти акад. РАСХН Немцева Н.С. «Интродукция нетрадиционных и редких растений». — Ульяновск, 2012. — С. 474-^175.

9. Голубева, Л.В. Молокосодержащий продукт с промежуточной влажностью [Текст] / Л.В. Голубева, Е.И. Бочарова // Материалы L отчетной науч. конф-и препод, и науч.сотр-в ВГУИТ за 2011г.'- Воронеж, 2012. — 4.1. - С. 29.

Ю.Остриков, А.Н. Исследование характера изменений интенсивности выпаривания при производстве молокосодержащих консервов [Текст] / А. Н. Остриков, Л.В. Голубева, Е.И. Бочарова // Материалы Междунар. науч.-технич. конф-и «АТППМТ». - Воронеж: ВГУИТ, 2012.-С. 106-109.

11. Голубева, Л.В. Допустимость применения растительного компонента и его воздействие на качество молокосодержащих продуктов [Текст] / Л.В. Голубева, Е.Е. Курчаева, Е.И. Бочарова // Материалы науч. конф-и проф.-препод. и асп. состава фак-та технол-и и товароведения. - Воронеж, 2012. - В.1. - С. 84-88.

Подписано в печать 09.09 2014г.. Формат 60 х 84 1/16 Усл. печ. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ № 150 ФГБОУВПО «Воронежский государственный университет инженерных технологий» (ФГБОУВПО «ВГУИТ») Отдел полиграфии ФГБОУВПО «ВГУИТ» Адрес университета и отдела полиграфии: 394036, Воронеж, пр. Революции, 19