автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.12, диссертация на тему:Интенсификация процесса копчения мясных колбасных продуктов на основе математического моделирования

на правах рукописи

0034В02е5

Стариков Василии Витальевич

ИНТЕНСИФИКАЦИЯ ПРОЦЕССА КОПЧЕНИЯ МЯСНЫХ КОЛБАСНЫХ ПРОДУКТОВ НА ОСНОВЕ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

Специальность 05.18.12. - Процессы и аппараты пищевых производств

Ж

/У

/

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

• 2 2 ОКТ/

Санкт-Петербург 2009

003480265

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Санкт-Петербургский государственный университет низкотемпературных и пищевых технологий».

Научный руководитель: доктор технических наук,

профессор Вороненко Б. А.

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

профессор Алексеев Г.В. кандидат технических наук, доцент Крысин А.Г. Ведущая организация: ГОУ ВПО «Воронежская государственная

технологическая академия»

Защита состоится к-оя'аря 2009 г. в Щ часов на заседании диссертационного совета Д 212.234.02 при ГОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный университет низкотемпературных и пищевых технологий» по адресу: 191002, Санкт-Петербург, ул. Ломоносова, 9, тел/факс (812) 315-30-15

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный университет низкотемпературных и пищевых технологий»

Автореферат разослан «. К _» о ьогд<Р~р:Я 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор технических наук, профессор

Колодязная В.С.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Копченые продукты с древнейших времен являются традиционными продуктами питания человека. Мясо, сырокопченые, варено-копченые колбасы всегда считались деликатесами. В настоящее время копчение стало одним из широко распространенных технологических приемов в производстве многих изделий из мясного сырья. В РФ ежегодно около трети мясных продуктов подвергают обработке дымом (обжарке, копчению).

Для производства копченых мясопродуктов применяются способы копчения дымовоздушной смесыо. Традиционная технология предусматривает ведение процесса термической обработки колбасных изделий в три стадии: подсушка, копчение (обжарка) и варка.

Процесс копчения колбасных продуктов осуществляется в аппаратах периодического и непрерывного действия.

В то же время стандартный механизм нагрева продуктов, используемый в этих аппаратах, морально устарел. Традиционные аппараты обеспечивают только поверхностный нагрев продуктов, а следовательно, передача тепла от их поверхностных слоев к внутренним слоям происходит за счет теплопроводности. Известно, что пищевые продукты характеризуются низкой теплопроводностью. Низкая теплопроводность пищевых продуктов является причиной большой продолжительности их тепловой обработки. Все зто требует совершенствования процессов, техники и технологии копчения.

Термическая обработка является основным технологическим процессом при производстве хопчеиых мясных изделий. Ее организация существенно влияет на качество, выход, а следовательно, и себестоимость готовой продукции. При разработке новых продуктов, пх технологии и рецептур, а также при смене оборудования необходимо учитывать происходящие изменения, связанные с тепло-и массопереносом, который адекватно можно исследовать на основе математического моделирования. Существующие для расчета кинетики процесса прогрева колбасного батона аналитические модели учитывают только явление теплопроводности.

Использование уравнений совместного тепломассопереноса, выведенных академиком A.B. Лыковым и его учениками для описания нестационарных процессов, протекающих в капиллярно-пористых коллоидных телах, каковыми являются фаршевые мясопродукты, позволяет учесть влияние разных форм связи и наложение явлений различной физической природы.

Математических моделей, особенно взаимосвязанных тепломассообменных процессов термической обработки мясных продуктов, недостаточно.

Актуальным является математическое моделирование процесса копчения колбасных изделий, учитывающее особенности теплоподвода при традиционном копчении и при использовании инфракрасного нагрева.

Разработка математических моделей в виде аналитических решений соответствующих задач тепло- и массопереноса, которые дают возможность рассчитывать и прогнозировать температурные и влажностные поля в обрабатываемом продукте, могут явиться основой для оптимизации и интенсификации метода тепловой обработки мясных продуктов.

Работа выполнена в соответствии с тематическим планом НИР СПбГУНиПТ по теме НИР кафедры «Техника мясных и молочных производств» «Развитие научных основ и совершенствование оборудования мясных, молочных и других пищевых производств» (№ гос. регистрации 01.2.007 03504). Цель и задачи исследования.

Цель исследования: разработка математической модели тепло- и массопереноса при термической обработке мясных колбасных продуктов как основы для прогнозирования ведения процессов, сокращения времени термической обработки, уменьшения потерь массы и совершенствования способов копчения, интенсификации процесса копчения колбасных изделий.

В соответствии с поставленной целью были определены следующие задачи исследования:

- провести анализ современного состояния теории и практики математического моделирования тепло- и массообмена в капиллярно-пористых телах, каковыми являются мясные продукты;

- проанализировать результаты производственного эксперимента процесса копчения мясопродуктов (подсушки поверхности, собственно копчения);

проанализировать оптические свойства мясопродуктов и выбрать соответствующие теплофизические коэффициенты (характеристики);

- на основе исследования поставить краевые задачи взаимосвязанного тепло- и массопереноса мясных изделий, учитывающие особенности разных способов нагрева материала, сложный характер фазовых превращений и условия взаимодействия с окружающей средой;

- разработать математические модели тепловой обработки мясных изделий в виде аналитических решений соответствующих краевых задач совместного тепло- и массопереноса;

- провести экспериментальные и компьютерные исследования разработанных математических моделей в зависимости от теплофизических, оптических и геометрических свойств обрабатываемого продукта;

- проанализировать адекватность разрабатываемых моделей реальному процессу;

- на основе проведенных исследований предложить формулы (алгоритмы) для инженерных расчетов, которые дадут возможность определять температурные и влажностные поля в продукте, прогнозировать условия нагрева колбасных изделий, время доведения изделия до готовности, темп нагрева и энергетические затраты, дать рекомендации по интенсификации исследованного процесса.

Научная новизна. Разработаны математические модели термической обработки колбасных изделий в виде аналитических решений соответствующих краевых задач, учитывающих специфические данному процессу условия тепло- подвода -комбинированный конвективно-радиационный и инфракрасный нагрев.

Исследованы зависимости эффективности процесса от тепло- и массообменных критериев (чисел) подобия, характерных для данного процесса.

Разработаны алгоритмы расчета процесса термической обработки мясных продуктов.

Проанализирован первый этап общего процесса копчения - подсушка, т.е. доведение влагосодержания и температуры колбасного изделия до величин, необходимых для следующего этапа - собственно копчения.

Предложены новые инженерные формулы для расчета температурных и влажностных полей внутри мясных изделий, подвергаемых термической обработке.

Развиты теоретические представления в области тепло- и массопереноса в капиллярно-пористых коллоидных материалах (колбасного батона при подсушивании его поверхности) в виде соответствующих условий однозначности, решения которых могут явиться вкладом в аналитическую теорию тепло- и массопереноса и основой для оптимизации процесса копчения мясных колбасных продуктов.

Практическая ценность.

Получено свидетельство на полезную модель ножа для тонкого измельчения фарша, применяемого в куттерах, что важно при подготовке материала к подсушке и собственно процессу копчения.

Получено свидетельство на полезную модель передвижного коптильного устройства.

Выбранный для исследования метод тепловой обработки мясных изделий является современным и прогрессивным с точки зрения интенсификации массообменных процессов, экономической эффективности и экологической безопасности.

Разработаны формулы для инженерных расчетов, даны рекомендации по интенсификации исследованных процессов.

Расчеты, проведенные для различных параметров, характеризующих исследуемые процессы, показывают экономическую эффективность в проведении стадии подсушки ИК-нагревом по сравнению с традиционным теплоподводом на 20 - 30%.

Основные положения работы, выносимые на защиту: разработка математических моделей тепловой обработки колбасного батона в виде аналитических решений соответствующих задач совместного тепло- и массопереноса; экспериментальное и компьютерное исследование разработанных математических моделей в зависимости от теплофизических, оптических и геометрических свойств обрабатываемого продукта; анализ и упрощение на основе экспериментальных и компьютерных исследований полученных математических моделей и на этой основе предложение формул для инженерных расчетов температурных и влажностных полей в продукте, прогнозирования условий процесса нагрева колбасных изделий, времени доведения продукта до полной готовности, темпа нагрева и энергетических затрат; рекомендации по интенсификации процесса термической обработки колбасных изделий.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы были представлены на научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава, аспирантов, научных и инженерных работников СПбГУНиПТ (2006-2009 гг.).

Публикации. По материалом диссертации опубликовано 13 печатных работ, в том числе 2 - в периодических изданиях, включенных в перечень ВАК РФ. Получены два патента на полезные модели (№62543 от 27 апреля 2007 г., №74768 от 20 июля 2008 г.)

Структура и объём работы. Диссертационная работа состоит из введения, 3 глав, выводов, списка литературы и приложений. Работа изложена на 139

страницах машинописного текста, включая 3 таблицы, 30 рисунков, список литературы из 155 наименований, 6 приложений.

Содержание работы Во введении обоснована актуальность темы диссертации и сформулированы основные направления исследования.

В главе первой рассмотрены состояние и перспективы развития процесса и техники копчения, обобщены литературные сведения об исследованиях в области копчения мясных продуктов (изделий) и физико-химических изменений в них при копчении. Проанализированы методы тепло- и массообмена в пищевых продуктах при сушке и копчении. Проведен аналитический обзор современного состояния вопроса математического моделирования процесса копчения мясных изделий. В главе второй приведены разработки математической модели процесса термической обработки мясных колбас.

Для решения поставленных задач был проведен заводской эксперимент по копчению колбасных изделий на мясоперерабатывающем комбинате ЗАО «Стрелец» г. Санкт-Петербурга.

Традиционная технология ведения процесса термической обработки колбасных изделий осуществлялась в три стадии: подсушка, копчение и варка (рис. 1).

и, icr/кг Т,°С

парено-копченых колбас 1 -температура в центре продукта,°С; 2 - температура в камере, °С; 3 -

влагосодержание продукта, кг влаги/кг абс. сух. вещества. Колбасные батоны представляют собой твердообразные системы (частицы), содержащие элементы как жидкостных компонентов, в основном животных тканей, так и структуру, полученную при измельчении и смешивании компонентов. Эти частицы неоднородны по величине, структуре и физическим свойствам.

Поэтому для описания процессов тепло- и массообмена в продукте следовало бы написать дифференциальные уравнения для каждой отдельной частицы, что сделать невозможно. Однако размеры частиц и расстояния между ними ничтожно малы по сравнению с размерами массы материала, подвергаемого термообработке в коптильной камере, что дает возможность колбасный батон, представляющий собою дисперсную систему, рассматривать не как совокупность отдельных дискретных частиц, а как сплошную среду, однородную и изотропную.

Анализ работы применяемых в промышленности камер Autotherm показал, что основным способом передачи теплоты является конвективный и отчасти радиационный. В этом случае, если считать колбасный батон, подвергаемый тепловой обработке в камере, телом, имеющим форму

неограниченного цилиндра, условия взаимодействия которого с окружающей средой выражаются граничными условиями второго рода (включающими экспериментально найденные функциональные зависимости удельных потоков тепла q(r) = pqm(r) + kIciiy0RAte~i,rH вещества qm(r)~ k2u0R/0e~kir на поверхности тела от времени), то краевую задачу совместного тепло- и массопереноса для капиллярно-пористого тела можно сформулировать следующим образом:

требуется решить систему дифференциальных уравнений в частных производных в цилиндрических координатах, выведенную A.B. Лыковым,

dt 1 д ( dt Л ер du ...

дт г дг\ 8г) сч 8 т

^И^а 1±(гЁ1) + а (2)

8т " г дг ^ дг ) " г дг V дг ) (0<г<г,,0<г<Я) при следующих условиях:

/(»-.о) =/,(/•); (3)

а(г,0) = /2(г); (4)

э/(о,г) аи(о,г)_0; (5)

дг дг

/(0,г)<оо;ы(0,г)<оо; (6)

(7)

дг дг

Здесь (1) - уравнение теплопереноса; (2) - уравнение массо- (влаго-) переноса; равенства (3) и (4) - начальные условия; (5) и (6) - условия симметрии и физической ограниченности температуры и влагосодержания. Граничное условие (7) является уравнением баланса тепла: подведенное тепло к поверхности тела

q{т) расходуется на испарение жидкости £*]„(*) и на нагрев тела а<(^>г1| _

Граничное условие (8) - уравнение баланса массы вещества - условие конвективно-радиационной сушки влажных дисперсных сред.

Коэффициенты системы уравнений и граничных условий - постоянные (усредненные) величины, различные для различных этапов процесса.

Поставленная краевая задача (1) - (8) решена методом последовательного применения конечного интегрального преобразования Ханкеля и интегрального преобразования Лапласа.

Приведем решение для частного случая: при равномерных начальных распределениях потенциалов переноса (/¡(г) = /-¡(О = 0) и отсутствии термоградиентного переноса вещества, т.е. при условии пренебрежения относительным перепадом влагосодержания тела, вызванного разностью температур (число Рп = 0).

Распределения полей температуры и влагосодержания в безразмерном виде при отмеченных допущениях будут следующими:

Г(АГ,*Ъ)=2(1-«ГЛ'1Й)+2£

Ъи

Рс1. ЕкоРс1^Ьи

скоРй~

Л/-М, (1 -Щм^-РО,))

(Ьи Ф 1)

Т(Х,Ро)= 2 0 - «-"'"•)+ 2 У

4 ' К ' Л (Я.) Ы "

(9)

I гКоРс{111„ (М„2-Рс12)2

-га,

(Ьи=1)

(10)

"" г

ьи

Здесь //„ - последовательные положительные корни характеристического уравнения

^(/0 = 0 (12) В главе третьей проведено аналитическое исследование решения системы уравнений тепло- и массопереноса (9) и (11), которые дают зависимость процесса от большой группы тепло- и массообменных чисел (критериев) подобия, в разной мере влияющих на ход процесса.

Рассмотрена одна из важнейших и продолжительных стадий копчения -подсушка поверхности продукта, необходимая для интенсивного проникновения дымовоздушной смеси в колбасный батон.

Проведен аналитический компьютерный анализ стадии подсушки поверхности продукта.

Из известных аналитических исследований нестационарных полей потенциалов переноса следует, что при постоянном потоке вещества на поверхности тела различаются две стадии развития процесса. Первая стадия характеризуется прогревом материала и неустойчивым распределением

влагосодержания. В конце первой стадии (Ро ~ 0,25) распределение потенциала массоиереноса становится параболическим. Вторая стадия процесса характеризуется дальнейшим развитием полей потенциалов. Эта стадия протекает в упорядоченном или квазистационарном режиме.

Так как тепло- и массоперенос происходит в среде с переменной температурой, то в аналитическом решении появляются тепломассообменные

числа подобия Р<^х и характеризующие интенсивность изменения температуры и влажности среды. При экспоненциальном законе уменьшения влагосодержания в материале, как видно на рис. 1, в центре материала с ростом критерия гомохронности Ро потенциал О —> 1 (по линейному закону до значений Ро = 0,6, а затем асимптотически по экспоненциальному закону). Массообменное число Рс12 практически не влияет на изменение потенциала теплопереноса.

Безразмерное влагосодержание в в центре материала для малых значений Ро

и (теплообмешгого числа Предводителева) - для Ро < 0,6 и < 0,75

остается неизменным, но после указанных значений Ро и О резко стремится к

1 (рис.2), что показывает сильное влияние Р<Я, на О, и тем самым возможность интенсификации процесса.

0 9 Ко=1,2 Го-О.б

Рис. 1. Зависимость безразмерного Рис. 2. Зависимость безразмерного

потенциала массопереноса 0 от чисел потенциала массопереноса Э от чисел

Рс12 при различных значениях Ро Р<^] при различных значениях Ро

(Ьи=0,2; е=0,3; Ко-1,0; Х=0; =0,5) (Ьи=0,2; е=0,3; Ко=1,0; Х=0; РЛг =0,5)

Это можно объяснить низкой массопроводностыо жидкости в период прогрева поверхностных слоев материала, после чего резко интенсифицируется процесс испарения жидкости с поверхности тела и возрастает массоперенос за счет возрастания градиента концентрации жидкости, направленного к центру материала.

Таким образом, так как рост Р<1Х интенсифицирует процесс сушки, следует при подготовке сырья добиваться уменьшения его теплоинерционных свойств, чему способствует соответствующая подготовка сырья, а именно его измельчение. (Получено свидетельство на полезную модель ножа, применяемого в куттерах для тонкого измельчения фарша.)

Температура поверхностного слоя материала с самого начала процесса весьма быстро возрастает, в толще материала возникают значительные градиенты температуры (рис. 3). Исследование зависимости Т(Ьи) показало, что чем ниже значение критериев взаимосвязи тепло- и массопереноса Ьи, тем интенсивней происходит прогрев материала и быстрее устанавливается квазистационарное распределение температуры; при этом для каждого слоя характерна своя постоянная температура, распределение которой на толще материала приобретает параболический характер, а безразмерный потенциал массопереноса в возрастает (т.е. влагосодержание уменьшается) при удалении от центра материала к поверхности, что характеризует интенсивный характер массопереноса в поверхностном слое.

я б

Рис. 3. Нестационарные поля потенциалов а - нестационарное поле безразмерной температуры; б - нестационарное поле

безразмерного влагосодержания (Ьи=0,1; с =0,3; Р^х =0,5; Рс12 =0,5; Ко=1,0). (э) - экспериментальные значения, (р) - расчетные значения.

Одновременно с прогревом материала начинается удаление в окружающую среду вещества (влаги). Массоперенос с самого начала процесса

затрагивает всю толщу материала, однако, с ростом числа Т.и (критерия взаимосвязи тепло- и массопереноса) в данном случае процесс не интенсифицируется, т.е. О не зависит от Ьи. Это является следствием низкой термовлагопроводности, которой в приведенном решении и пренебрегли.

приведенном решении и пренебрегли.

Теоретический анализ полученных решений показал, что с технологи- ческой точки зрения рационально создавать такие условия протекания тепло- и массообмена при термической обработке мясных продуктов, при которых теплопроводность превышала бы массопроводность.

Число Коссовича Ко дает зависимость между количеством теплоты, затраченной на испарение жидкости (р^м) и на нагревание влажного тела

МО

. Возрастание Ко практически не сказывается на изменении потенциалов Т и в, т.е. число Ко автомодельно по отношению к Т и Э в середине материала. Это означает, что до значительных значений Бо и Ко в центральных слоях материала испарение жидкости отсутствует.

Проанализировав математическую модель процесса термической обработки колбас, делаем вывод, что не все числа (критерии) подобия в одинаковой мере влияют на ход процесса. Одни из них преимущественно

воздействуют на теплообменные характеристики переноса, другие - на массообменные.

Таким образом, выражения для безразмерных температуры и влагосодержания можно окончательно записать так:

Адекватность аналитического решения реальному процессу определялась по критерию

где Ср'в'э- средние квадратичные отклонения значений параметра от экспериментальных значений и экспериментальных значений параметра от его среднего значения.

При 0 < г| < 1 уравнение адекватно реальному процессу.

Величина т\ для Т составила 0,8, а для © - 0,95.

Таким образом, аналитическое решение стадии подсушки процесса копчения мясных колбасных продуктов - работоспособно.

При проведении производственного эксперимента стадия подсушки всего процесса копчения занимает около 70 мин, а общее время процесса копчения 109 мин. Для сокращения этой стадии и интенсификации процесса копчения необходимо вводить дополнительный источник нагрева - инфракрасное излучение.

Проведен эксперимент по подсушке поверхности колбасного батона с помощью светлых газовых инфракрасных излучателей. Объектом исследования стал колбасный батон диаметром 52 мм, с начальной температурой 6,5°С и влагосодержанием 86%.

Т=Т(Х, /ч), Р^, Ьи) О = в(Х, Ро, /Ц, Рс11)

(13)

(14)

Стенки камеры в экспериментальной установке нагреваются газовым инфракрасным теплогенератором, вследствие чего они вместе излучают энергию в длинноволновой инфракрасной (3 - 25 мкм) области оптического спектра.

Из сравнения результатов процессов, проведенных при разных способах энергоподвода (рис. 4), следует, что время, затраченное на подсушивание продукта до производственной влажности 76%, при ИК-нагреве уменьшается в 1,54 раза.

100

90

а во

о

70

60

""—■«I ©

5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

55

60 65 время, О—ИК-кагрео —Традиционный нагрев] ми"

Рис. 4. Кривые изменения влагосодержания продукта.

В связи с результатами лабораторного эксперимента в уравнение (1) -уравнение теплопереноса - вводится внутренний источник тепла Q/(с?;/0), мощность которого снижается от поверхности батона по параболическому закону:

Аналитическое решение задачи (1) - (8) с учетом (16) получено методом интегрального преобразования Лапласа.

Из данного решения получена упрощенная формула для инженерных расчетов среднеобъемного влагосодержания в следующем виде

и(т) = щ

1-2

1-2.

.j ¡EÉÍ

(17)

Ограничиваясь одним первым членом ряда, входящим в решение, получаем приближенную формулу для расчета времени, необходимого для достижения нагреваемым телом определенного влагосодержания:

"в

(18)

2 к2 '

где в - усредненное значение упрощенной безразмерной величины потенциала переноса влаги.

Для определения времени доведения продукта до необходимой средне-объемной температуры получена формула:

\

1

2*, О«"'о)

щК1

3 2

1 _

У

V "77

Указанный способ нагрева был реализован при разработке передвижной коптильной камеры. Это техническое решение защищено патентом на полезную модель.

Расчеты, проведенные для различных параметров, характеризующих исследуемые процессы, показывают экономическую эффективность в проведении стадии подсушки РЖ-нагревом по сравнению с традиционным теплоподводом на 20 - 30%.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Развиты теоретические представления в области тепло- и массопереноса в капиллярно-пористых коллоидных материалах в виде постановки краевых задач совместного тепло- и массопереноса, описывающих конвективно-радиационный и инфракрасный способы нагрева колбасного батона при подсушивании его поверхности.

2. Разработаны математические модели процессов термической обработки мясных продуктов в виде аналитических решений краевых задач совместного тепло- и массопереноса, учитывающих различные воздействия температуры и способы теплоподвода (конвективно-радиационный, радиационный), позволяющие прогнозировать длительность тепловой обработки продуктов, оптимизировать и автоматизировать эти процессы. Полученная математическая

модель применима и к описанию тепломассопереноса процесса копчения (пропекания) рыбных продуктов.

3. Проведено аналитическое исследование разработанных математических моделей, на основе чего выявлены зависимости искомых

потенциалов переноса тепла (энергии) и массы вещества от чисел (критериев) подобия, составленных из физически разнородных величин, существенных для процессов, и характеризующих данные процессы.

4. Получены адекватные экспериментальным данным формулы для инженерных расчетов температурных и влажностных полей внутри материала, подвергаемого тепловой обработке, и скорости сушки. Может быть решена и обратная задача - определение времени, необходимого для доведения температуры и влагосодержания тела до требуемых технологических значений.

5. Полученные решения могут явиться новым вкладом в аналитическую теорию теплопроводности.

6. Обосновано преимущество инфракрасного энергоподвода, показано, что в процессе подсушки продукта ИК-излучением происходит сокращение продолжительности обработки примерно на 50% по сравнению с производственным условием энергоподвода.

7. Выявлено, что на интенсификацию процесса подсушки влияет возрастание теплообменного числа , чему способствует соответствующая подготовка сырья, а именно его измельчение.

8. На интенсификацию процесса подсушки влияет уменьшение критерия взаимосвязи тепло- и массопереноса Lu, что способствует более быстрому прогреву материала и удалению поверхностной влаги. Теоретический анализ полученных решений показал, что с технологической точки зрения рационально создавать такие условия протекания тепло- и массообмена при термической обработке мясных продуктов, при которых теплопроводность превышала бы массопроводность.

9. Разработано коптильное устройство, нож для тонкого измельчения мяса, исходные требования аппарата для копчения мясных колбасных изделий.

Условные обозначения:

t-{r,г)- температура, К, °С; и~(г,т)~ влагосодержание, кг влаги/кг абс. сух. вещества; Г=(?(х,г)-/0)Д/Ж -t0)~ безразмерная температура; t0 = const - частный случай начальной температурь!; tMC - максимальная температура среды;

= 9={ua-u{x,r))lu0- безразмерное влагосодержание; м0= const -

частный случай начального влагосодержания; г - текущая координата, м; R - радиус цилиндра, м; т - время, с; т, - время окончания первого периода термической обработки - подсушки; /, (г) и /2(г) распределения температуры и влагосодержания соответственно в материале в момент начала процесса подсушки; aq -коэффициент температуропроводности, м2/с; г. - коэффициент фазового перехода (О < с < 1); р - удельная теплота испарения, Дж/кг; cq - удельная теплоемкость материала, Дж/(кг-К); а m - коэффициент потенциале- (влаго-) проводности м2/с; 5 - термоградиентный коэффициент, 1/К; \ - коэффициент теплопроводности, Вт/(м-К); q(t) - плотность теплового потока, Вт/м2; Я„(т)~ плотность потока массы вещества кг/(м2-с); Уц - плотность абсолютно сухого вещества, кг/м3; -/0(2) и У, (z)-функции Бесселя первого рода нулевого и первого порядка соответственно; X=tjR-безразмерная координата; Fo=a<lv/R2- критерий гомохронности (число Фурье); Lu = am/a^~ число Лыкова - критерий взаимосвязи интенсивностей внутреннего переноса массы (влаги) и тепла в процессе сушки; АЬ^&уЦДО-число Коссовича; Рп - 5At/u0 - число Поснова; /Ц -

число Предводителева (теплообмениое); /У, =k1R1jaii ~ число Предводителева (массообменное); - коэффициент, характеризующий убывание температуры поверхности тела по экспоненциальному закону, 1/с; к2 - коэффициент сушки, 1/с; Кр~предельная глубина проникновения ИК-излучения, (0 < Яяр < R), м;

Ро = iv0/?J/(l?Ai) - число Померанцева; w0 - мощность ИК-источника, Вт/м3.

Основное содержание работы изложено в следующих работах:

1. Верболоз Е.И., Зуев H.A., Стариков В.В. и др. Состояние и основные направления развития мясной и рыбоперерабатывающих отраслей. - Электрон. Журнал. - СПб: СПбГУНиПТ, 2006. - №1. - март 2006. - http://www.open -mechanics.com/journals.

2. Вороненко Б.А., Пеленко В.В., Стариков В.В. Постановка задачи тепломассо-переноса процесса горячей сушки рыбы. // Межвуз сбор. науч. тр. «Ресурсосберегающие технологии и оборудование пищевой промышленности». - СПб, СПбГУНиПТ, 2006. - С. 71-75.

3. Антуфьев В.Т., Громцев A.C., Стариков В.В. и др. Перспективные технологии и устройства для приготовления мясных полуфабрикатов.// Межвуз. сб. науч. тр. «Теория и практика разработки ресурсосберегающего пищевого оборудования». -СПб, СПбГУНиПТ, 2007. - С. 15-19.

4. Вороненко Б.А., Пеленко В.В., Стариков В.В. Постановка задачи гепломассо-переноса процесса горячей сушки рыбы. - Электрой. Журнал. - СПб: СПбГУНиПТ, 2007. - №2. - сент. 2007. - http.V/www.open-mechanics.com/journals,

5. Стариков В.В., Вороненко Б.А. Применение ИК-нагрева при копчении. //Межвуз. сб. науч. тр. «Теория и практика разработки и эксплуатации пищевого оборудования», - СПб, СПбГУНиПТ, 2007.-С. 12-17.

6. Патент на полезную модель № 62543 Нож для тонкого измельчения мясного к рыбного сырья, используемый в куттерах /Стариков В.В. и др.; № 2006105244/22; заявл. 20.02.06; опубл. 27.04.07, Бюл. № 12.

7. Стариков В.В., Вороненко Б.А., Пеленко В.В. Определение оптических характеристик пищевых продуктов. - Электрон. Журнал. - СПб: СПбГУНиПТ, 2008. - №2. - сент. 2008. - http://www.open-mechanics.com/joumals.

8. Патент на полезную модель № 74768 Коптильное устройство /Стариков В.В. и др.; № 2008106589/22; заявл. 20.02.08; опубл. 20.07.08, Бюл. №20.

9. Стариков В.В., Вороненко Б.А., Зуев H.A. Коптильное передвижное устройство. - Электрон. Журнал. - СПб: СПбГУНиПТ, 2008. - №2. - сент. 2008. - ' http://www.open-mechanics.com/journals.

10. Стариков В.В., Вороненко Б.А., Пеленко В.В., Аналитическое решение задачи тепломассопереноса в колбасных изделиях при их тепловой обработке. //Известия вузов, «Пищевая технология». - Краснодар, № 4, 2009. - С. 102-104.

11. Вороненко Б.А., Пеленко В.В., Стариков В.В. Аналитическое решение задачи совместного тепло- и массопереноса в процессе горячей сушки рыбных продуктов. //Вестник КрасГАУ, ноябрь. - Красноярск, 2009. - С.

12. Стариков В.В., Вороненко Б.А., Пеленко В.В. Математическое описание процессов тепло- и массопереноса в колбасных изделиях при их тепловой обработке. - Электрон. Журнал. - СПб: СПбГУНиПТ, 2009. - №2. - сент. 2009. -http://www.open-mechanics.com/journals.

13. Стариков В.В., Вороненко Б.А., Пеленко В.В. Аналитическое решение задачи совместного тепломассопереноса при инфракрасном нагреве колбасных изделий.-Электрон. Журнал. - СПб: СПбГУНиПТ, 2009. - №2. - сент. 2009. -http://www.open-mechanics.com/journais.

Подписано к печати I2.1Û.09 Формат 60x80 1/16. Бумага писчая.

Печать офсетная. Печ.л./.О. Тираж SO. экз. Заказ№>6>. СПбГУНиПТ. 191002, Санкт-Петербург, ул. Ломоносова, 9 ИИК СПбГУНиПТ. 191002, Санкт-Петербург, ул. Ломоносова, 9

Введение

1. Обзор состояния вопроса и обоснование выбранного направления исследований.

1.1. Копчение колбасных продуктов.

1.2. Применение инфракрасного излучения в мясной промышленности.

1.3. Математическое описание процесса термической обработки мясопродуктов.

Выводы

2. Математическое моделирование процесса термической обработки мясных колбасных продуктов.

2.1. Экспериментальное исследование процесса термической обработки мясных колбасных продуктов.

2.2. Постановка задачи совместного тепло- и массопереноса первого этапа - подсушки процесса копчения колбасных изделий.

Выводы

3. Аналитическое исследование взаимосвязанного тепло- и массопереноса в процессе копчения колбасных изделий.

3.1. Решение системы взаимосвязанного тепло- и массопереноса при термической обработке подсушке) колбасных изделий.

3.2. Частные решения взаимосвязанного тепло- и массопереноса при термической обработке подсушке) колбасных изделий.

3.3. Аналитическое исследование решения и проверка его на работоспособность.

3.4. Интенсификация стадии подсушки ИК-излучением.

3.5. Постановка задачи совместного тепло- и массопереноса первого этапа - подсушки процесса копчения колбасных изделий.

3.6. Решение системы уравнений взаимосвязанного тепло- и массопереноса при термической обработке подсушке) колбасных изделий с ИК-нагревом.

3.7. Расчет эффективности применения ИК-нагрева для стадии подсушки процесса копчения.

Выводы

Мясоперерабатывающая промышленность относится к одной из важнейших отраслей пищевой индустрии, призванной удовлетворять растущие потребности населения в высококачественных мясных продуктах.

В рационе человека мясо составляет главнейший источник полноценного белка, жиров, витаминов, минеральных веществ, микроэлементов и других жизненноважных продуктов.

В XXI веке мясной промышленности предстоит решать задачи как по дальнейшему увеличению объема и улучшению качества выпускаемых в стране пищевых продуктов на базе создания более совершенного, высокопроизводительного оборудования и экономного использования топливно-энергетических ресурсов, так и увеличения выпуска мяса и колбасных изделий, в том числе копченых продуктов, пользующихся большим спросом у населения [58, 95].

Сырокопченые, варено-копченые мясные колбасные изделия, копченые рыбные балыки, копченые сыры всегда считались деликатесами. Копчение продуктов основано на антисептическом воздействии веществ, входящих в состав древесного дыма.

Актуальность работы

Копченые продукты с древнейших времен являются традиционными продуктами питания человека. Мясо, сырокопченые, варено-копченые колбасы всегда считались деликатесами. В настоящее время копчение стало одним из широко распространенных технологических приемов в производстве многих изделий из • мясного сырья. В РФ ежегодно около трети мясных продуктов подвергают обработке дымом (обжарке, копчению).

Для производства копченых мясопродуктов применяются способы копчения дымовоздупшой смесью. Традиционная технология предусматривает ведение процесса термической обработки колбасных изделий в три стадии: подсушка, копчение (обжарка) и варка.

Решение задач по интенсификации процессов и улучшения качества пищевых продуктов, в частности мясных изделий, возможно как путем совершенствования традиционных методов нагрева [41, 78, 94, 96, 112, 120, 126, 135], так и использования для этих целей комбинированных методов теплового воздействия [6,13, 43, 55, 83, 84, 111,123, 135].

С давних пор и по сей день для выработки копченых продуктов в промышленных условиях применяют примитивные устройства с очагами, расположенными на полу камеры или под полом.

К основным техническим средствам, применяемым в настоящее время для копчения, относятся коптильные камеры, в которых продукт обрабатывается дымом и устройства для образования дыма - дымогенераторы.

Процесс копчения колбасных продуктов осуществляется в аппаратах периодического и непрерывного действия.

Коптильные камеры по конструктивному признаку разделяются на следующие типы: 1) камерные; 2) туннельные; 3) башенные; 4) автоматизированные; 5)роторного типа [21, 61, 87, 113].

Механизм нагрева продуктов в этих аппаратах морально устарел. Традиционные аппараты обеспечивают только поверхностный нагрев продуктов, а, следовательно, передача тепла от их поверхностных слоев к внутренним слоям происходит за счет теплопроводности [22]. Известно, что пищевые продукты характеризуются низкой теплопроводностью: коэффициент теплопроводности мяса, рыбы равен примерно 0,5 Вт/(м-К) при влажности 84% [38]. Низкая теплопроводность пищевых продуктов является причиной большой продолжительности их тепловой обработки. Так, например, продолжительность обжарки (копчения) говяжьего мяса в зависимости от части туши и величины кусков колеблется от 15-20 до 100 минут, а кур от 60 до 90 минут [78].

Все эти перечисленные недостатки свидетельствуют о том, что некоторые технологические процессы, базирующиеся в основном, на традиционных способах тепловой обработки (копчение), в ряде случаев достигли естественного предела совершенствования. Исходя из этого, интенсификация производства на основе создания и внедрения прогрессивных способов тепловой обработки продуктов и нового высокоэффективного технологического оборудования - один из основных путей оптимизации работы предприятий, автоматизации и индустриализации производства.

Наиболее прогрессивным видом тепловой обработки пищевых продуктов является способ, основанный на использовании электрофизических методов, позволяющих конструировать тепловые аппараты в техническом отношении более эффективные, обеспечивающие значительную интенсификацию технологического процесса, сокращение потерь и продолжительности тепловой обработки продуктов, лучшие санитарно-гигиенические условия, создающий условия для регулирования процесса и снижения удельного расхода электроэнергии.

В числе электрофизических методов широкое применение нашел метод термообработки продуктов инфракрасным (ИК) излучением.

Инфракрасное излучение все больше используется в различных отраслях пищевой промышленности и, в первую очередь, мясной, хлебопекарной, консервной и рыбной. Созданы аппараты и проточные линии для различных процессов тепловой обработки продуктов - сушки, выпечки мучных изделий, копчение рыбы и других. Этому способствовали фундаментальные работы отечественных ученых А.В. Лыкова [73], А .С. Гинзбурга [33, 39], И.А. Рогова [103, 105, 107, 110, 111], С.Г. Ильясова [52, 53], ВЛ. Явчуновского [142], П.Д.

Лебедева [65], Н.Е. Федорова [128, 131, 132], Л.В. Островского [89, 91, 93, 94], А.А. Михелева, В.В. Красникова, В.Ф. Фролова, Н.Н. Сахаровой, Н.Г. Селюкова и других, а также зарубежных ученых Р. Борхерта, Ж. Леконта, В. Юбитца.

Одной из основных причин ограниченного применения ИК-излучения на мясоперерабатывающих предприятиях является недостаточная изученность закономерностей процессов, происходящих в продуктах при этом способе нагрева, отсутствие научно-обоснованных рекомендаций по параметрам ИК-режимов их обработки, типа ИК-излучателя, плотности лучистого потока, расстояний ИК-излучателя до обрабатываемого продукта.

Приходится констатировать, что до настоящего времени данных о влиянии инфракрасного излучения на физико-химические, микроструктурные и микро-биальные изменения мяса недостаточно, и требуется проведение всесторонних исследований.

Термическая обработка является основным технологическим процессом при производстве копченых мясных изделий. Ее организация существенно влияет на качество, выход, а следовательно, и себестоимость готовой продукции. При разработке новых продуктов, их технологии и рецептур, а также при смене оборудования необходимо учитывать происходящие изменения, связанные с тепло- и массопереносом, который адекватно можно исследовать на основе математического моделирования. Существующие для расчета кинетики процесса прогрева колбасного батона аналитические модели учитывают только явление теплопроводности.

Использование уравнений совместного тепломассопереноса, выведенных академиком А.В. Лыковым и его учениками для описания нестационарных процессов, протекающих в капиллярно-пористых коллоидных телах, каковыми являются фаршевые мясопродукты, позволяет учесть влияние разных форм связи и наложение явлений различной физической природы.

Математических моделей (описаний) тепловой обработки мясных колбасных изделий, особенно посредством системы уравнений взаимосвязанных тепломассообменных процессов, в настоящее время недостаточно. Разработка математических моделей в виде аналитических решений соответствующих задач тепло- и массопереноса, которые дают возможность рассчитывать и прогнозировать температурные и влажностные поля в обрабатываемом продукте, интенсивность термической обработки, время доведения продукта до необходимой готовности, могут явиться основой для оптимизации и интенсификации метода тепловой обработки колбасных изделий, что и определяет актуальность работы.

Работа выполнена в соответствии с тематическим планом НИР кафедры «Техника мясных и молочных производств» СПбГУНиПТ по теме «Развитие научных основ и совершенствование оборудования мясных, молочных и других пищевых производств» (№ гос. регистрации 01.2.007 03504).

Цель и задачи исследования

Цель исследования: разработка математической модели тепло- и массопереноса при термической обработке мясных колбасных продуктов, как основы для прогнозирования ведения процессов, сокращения времени термической обработки, уменьшения потерь массы и совершенствования способов копчения, интенсификации процесса копчения колбасных изделий.

В соответствии с поставленной целью были определены следующие задачи исследования:

- Провести анализ современного состояния теории и практики математического моделирования тепло- и массообмена в капиллярно-пористых телах, каковыми являются мясные продукты;

- Проанализировать результаты производственного эксперимента процесса копчения мясопродуктов (подсушки поверхности, собственно копчения);

- Проанализировать оптические свойства мясопродуктов и провести выбор соответствующих теплофизических коэффициентов (характеристик);

- На основе исследований поставить краевые задачи взаимосвязанного тепло- и массопереноса в мясных изделиях, учитывающие особенности разных способов нагрева материала, сложный характер фазовых превращений и условия взаимодействия тела с окружающей средой;

Разработать математические модели тепловой обработки мясных изделий в виде аналитических решений соответствующих краевых задач совместного тепло- и массопереноса;

Провести экспериментальные и компьютерные исследования разработанных математических моделей в зависимости от теплофизических, оптических и геометрических свойств обрабатываемого продукта; Проанализировать адекватность разрабатываемых моделей реальному процессу;

На основе проведенных исследований предложить формулы (алгоритмы) для инженерных расчетов, которые дадут возможность определять температурные и влажностные поля в продукте, прогнозировать условия комбинированного конвективно-радиационного и инфракрасного нагрева колбасных изделий, время доведения изделия до готовности, темп нагрева и энергетические затраты, дать рекомендации по интенсификации исследованного процесса.

Научная новизна

Разработаны математические модели термической обработки колбасных изделий в виде аналитических решений соответствующих краевых задач, учитывающих специфические данному процессу условия теплоподвода -комбинированный конвективно-радиационный и инфракрасный нагрев.

Исследованы зависимости эффективности процесса от тепло- и ф массообменных критериев (чисел) подобия, характерных для данного процесса.

Разработаны алгоритмы расчета процесса термической обработки мясных продуктов. Проанализирован первый этап общего процесса копчения — подсушка, т.е. этап доведения влагосодержания и температуры колбасного изделия до величин, необходимых для проведения следующего этапа - собственно копчение. Предложены новые инженерные формулы для расчета температурных и влажностных полей внутри мясных колбасных изделий, подвергаемых термической обработке.

Развитые теоретические представления в области тепло- и массопереноса в капиллярно-пористых коллоидных материалах (колбасного батона при подсушивании его поверхности), Moiyr явиться вкладом в аналитическую теорию тепло- и массопереноса и основой для оптимизации процесса копчения мясных колбасных продуктов.

Практическая ценность

Получено свидетельство на полезную модель ножа, применяемого в кутгерах для тонкого измельчения фарша, что важно при подготовке материала к собственно процессу копчения.

Получено свидетельство на полезную модель передвижного коптильного устройства.

Выбранный для исследования метод тепловой обработки мясных изделий является современным и прогрессивным с точки зрения интенсификации массообменных процессов, экономической эффективности и экологической безопасности.

Разработаны формулы для инженерных расчетов, даны рекомендации по интенсификации исследованных процессов.

Проведен расчет экономической эффективности при конвективно-радиационном способе подсушки и при ИК-нагреве.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Развиты теоретические представления в области тепло- и массопереноса в капиллярно-пористых коллоидных материалах в виде постановки краевых задач совместного тепло- и массопереноса, описывающих конвективно-радиационный и инфракрасный способы нагрева колбасного батона при подсушивании его поверхности.

2. Разработаны математические модели процессов термической обработки мясных продуктов в виде аналитических решений краевых задач совместного тепло- и массопереноса, учитывающих различные воздействия температуры и способы теплоподвода (конвективно-радиационный, радиационный), позволяющие прогнозировать длительность тепловой обработки продуктов, оптимизировать и автоматизировать эти процессы. Полученная математическая модель применима и к описанию тепломассопереноса процесса копчения (пропекания) рыбных продуктов.

3. Проведено аналитическое исследование разработанных математических моделей, на основе чего выявлены зависимости искомых потенциалов переноса тепла (энергии) и массы вещества от чисел (критериев) подобия, составленных из физически разнородных величин, существенных для процессов, и характеризующих данные процессы.

4. Получены адекватные экспериментальным данным формулы для инженерных расчетов температурных и влажностных полей внутри материала, подвергаемого тепловой обработке, и скорости сушки. Может быть решена и обратная задача - определение времени, необходимого для доведения температуры и влагосодержания тела до требуемых технологических значений.

5. Полученные решения могут явиться новым вкладом в аналитическую теорию теплопроводности.

6. Обосновано преимущество инфракрасного энергоподвода, показано, что в процессе подсушки продукта ИК-излучением происходит сокращение продолжительности обработки примерно на 50% по сравнению с производственным условием энергоподвода.

7. Выявлено, что на интенсификацию процесса подсушки влияет возрастание теплообменного числа Pdly чему способствует соответствующая подготовка сырья, а именно его измельчение.

8. На интенсификацию процесса подсушки влияет уменьшение критерия взаимосвязи тепло- и массопереноса Lu, что способствует более быстрому прогреву материала. Теоретический анализ полученных решений показал, что с технологической точки зрения рационально создавать также условия протекания тепло- и массообмена при термической обработке мясных продуктов, при которых массопроводность превышала бы теплопроводность.

9. Разработано коптильное устройство, нож для тонкого измельчения мяса и исходные требования аппарата для копчения мясных колбасных изделий. t

1. Адамов З.Т. Исследование температурного поля инфракрасных нагревательных систем для сушки пищевых продуктов // Автореф. дис., на соиск. науч. степ. канд. техн. наук. — Махачкала, 2005. 28 с.

2. Адамов З.Т. Исследование температурного поля инфракрасных нагревательных систем для сушки пищевых продуктов // Дис. на соиск. науч. степ. канд. техн. наук. Махачкала, 2005. - 137 с.

3. Аман М.Э., Смирнов Т.А. Влияние тепловой обработки на состояние мышечных белков рыбы. Рыбное хоз-во, №6,1972. — С. 71-73.

4. Ананьев В.И. Исследование влияние режима тепловой обработки на качество запеченных мясопродуктов // Автореф. дис., на соиск. науч. степ. канд. техн. наук. М., 1974. - 26 с.

5. Антипова JI.B. Методы исследования мяса / JI.B. Антипова, И. А. Глотова, И.А. Рогов. М.: Колос, 2004. - 571 с.

6. Антонов Т.В. Изменение белкового комплекса мясных кулинарных изделий при различных режимах ИК-обработки. //В кн.: «Технология и оборудование пищевой промышленности и пищевого машиностроения», Краснодар, 1979. -С. 47.

7. Афанасов Э.Э., Николаев А.С., Рогов И. А. и др. Аналитические методы описания технологических процессов мясной промышленности. -М.: Мир, 2003. -184 с.

8. Белобородое В.В., Вороненко Б. А. Решение задачи нагрева тел в электромагнитном поле сверхвысоких частот //Журнал прикладной химии АН СССР,

9. Наука» Ленинградское отделение, № 10,1984. - С. 2276-2282.

10. Белобородое В.В., Вороненко Б.А. Массотеплоперенос в твердых пористых телах. СПб., 1999. -146 с.

11. Березюк Д.И. Разработка аппаратов с пружинными рабочими органами для измельчения и низкотемпературной сушки пищевых материалов // Автореф. дис., на соиск. науч. степ. канд. техн. наук. Могилев, 2004. - 21 с.

12. Бойм Б.М., Хачатурова Т.Н. Обработка мясных натуральных полуфабрикатов в аппаратах с инфракрасным обогревом. //В кн.: Вопросы совершенствования технологии производства продукции общественного питания. / Сб. науч. тр./ ВНИИЭТсистем/, М., 1974. С. 74.

13. Большаков А.С., Митрофанов Н.С. Изменение в образцах мяса кур при нагреве в поле инфракрасного излучения высокой плотности //Доклад на XVI Европейском конгрессе работников НИИ мясной промышленности, 1970.

14. Борденюк В.П. Изучения выпекания овощей инфракрасными лучами методом математического планирования экспериментов. Изв. вузов СССР. Пищевая технология, №5,1978, С. 90-91.

15. Боровиков A.M., Уголев Б.Н. Справочник по древесине. М.: Лесная промышленность, 1989. - 296 с.

16. Бородюк В.П. Критерий оценки работоспособности математического описания. // Сборник «Автоматизация химических производств», вып. 1, НИИТЭХИМ. -М., 1969. С. 41-48.

17. Бражная И.Э. Разработка ароматизаторов для пресервов на основе совершенствования процесса генерации дыма фрикционным способом // Автореф. дис., на соиск. науч. степ. канд. техн. наук. — Мурманск: МГТУ, 1998. -25 с.

18. Бражников А.М. Теория термической обработки мясопродуктов. -М.: Агропромиздат, 1987. — 271 с.

19. Бредихин С.А. Технологическое оборудование мясокомбинатов / С. А. Бредихин, О.В. Бредихина, Л.Л. Никифоров. — М.: Колос, 1997. 392 с.

20. Бредихин С.А. Технологическое оборудование рыбопромышленных производств. М.: Колос, 2005. - 258 с.

21. Будтна В.Г., Громов М.А. Физико-химические показатели рыбных сосисок. // Известия высших учебных заведений. Пищевая технология, № 1, 1982.-С. 40-42.

22. Буляндра А.Ф. и др. Установка для измерения терморадиационных характеристик пищевых продуктов. // Изв. вузов СССР, Сер «Пищевая технология», №5,1974. С. 140.

23. Вершинин OJE., Козырев Б.П. Тепловые приемники излучения. Д.: Знание, 1971.-278 с.

24. Волков И.К., Канатников А.Н. Интегральные преобразования и операционное исчисление: Учеб. для вузов. — М: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002. 228 с.

25. Воскресенский В.А., Лагунов Л.А. Технология рыбных продуктов. М.: Пищевая промышленность, 1968. — 422 с.

26. Воскресенский В.А. и др. Изменение химического состава при горячем копчении в различных установках. // Рыбное производство, №2, 1975. С. 72.

27. Геймберг В.Г., Черникова Л.В. Гигиеническое обоснование режима тепловой обработки кулинарных рыбных изделий. — Вопросы питания, 1972, №2, С. 75.

28. Гинзбург А.С. Инфракрасная техника в пищевой промышленности. М.: Пищевая промышленность, 1966. - 407 с.

29. Гинзбург А.С., Островский JI.B, Скверчак В.Д. Метод аналитического расчета продолжительности термообработки мясных кулинарных изделий инфракрасными лучами. Изв. вузов СССР. Пищевая технология, №1, 1973. -С. 116-118.

30. Гинзбург А.С. Основы теории и техники сушки пищевых продуктов. М.: Пищевая промышленность, 1973. — 528 с.

31. Гинзбург А.С., Савина И.М. Массовлагообменные характеристики пищевых продуктов. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1980. - 280 с.

32. Гинзбург А.С., Громов М.А., Красовская Г.И. Теплофизические характеристики пищевых продуктов / Справочник /. М.: Пищевая промышленность, 1990. - 287 с.

33. Гинзбург А.С., Красников В.В., Селюков Н.Г. Оптические свойства материалов их определяющая роль в выборе рационального режима терморадиоционной сушки. // Тезисы докладов на 2-ом Всесоюзном совещании по тепло- и массопереносу, Минск, 1994. — С. 38-41.

34. Головкин А.Е. Исследование применения инфракрасного излучения в отдельных термических процессах мясной технологии // Дис. на соиск. науч. степ. канд. тех. наук. -М.: МТИММП, 1969.

35. Гроховский В. А. Разработка технологии рыбы холодного копчения с применением коптильного препарата и электростатического поля // Автореф.дис., на соиск. науч. степ. канд. техн. наук./ВНИИ мор. рыб. хоз-ва и океанографии. -М, 1991.-25 с.

36. Дерибере М. Практическое применение инфракрасных лучей. -M.-JL: Госэнергоиздат, 1959.— 431 с.

37. Дорощук В.Н. Исследование процессов тепловой обработки мясопродуктов при комплексном использовании электроконтактного нагрева и инфракрасного излучения // Автореф. дис., на соиск. науч. степ. канд. техн. наук. Киев, 1974. -25 с.

38. Душенко В.П., Буляндра А.Ф., Кучерук И.М. Оптические характеристики некоторых пищевых продуктов. // Изв. вузов СССР. Сер. Пищевая технология, №4,1967.-С. 111-112.

39. Ершов А.М. Исследование тепло- и массообмена при обжарке рыбы в растительном масле с использованием инфракрасного излучения // Дис. на соиск. науч. степ. канд. техн. наук. — М.: МТИПП, 1982. —205 с.

40. Жаринов И. А. Основы современной теории переработки мяса. М.6 Протеин технолоджиз Интернэшл, 1994. - 154 с.

41. Жуков Н.Н. Исследование термической обработки некоторых мясопродуктов инфракрасным излучением // Автореф. дис., на соиск. науч. степ. канд. техн. наук.- М.: МТИММП, 1971. 25 с.

42. Загородное В.П. Оценка влияния отдельных компонентов фенольных фракций на аромат // Сборник научных трудов. Калининград: АтлантНИРО, 1986.-С. 49-50.

43. Ильясов С.Г., Красников В.В. Классификация пищевых продуктов по оптическим свойствам. // Изв. вузов СССР. Сер. Пищевая технология, №4, 1970.-С. 98.

44. Ильясов С .Г., Красников В.В. Методы определения оптических и терморадиационных характеристик пищевых продуктов. — М.: Пищеваяпромышленность, 1972. 172 с.

45. Ильясов С.Г., Красников В.В. Физические основы инфракрасного излучения пищевых продуктов. М.: Пищевая промышленность, 1978. - 359 с.

46. Ильясов С.Г. Методы измерения спектральных терморадиационных характеристик пищевых продуктов. // Изв. вузов СССР. Сер. Пищевая технология, №5,1980. С. 64-66.

47. Казанский В.М. О температурной зависимости потенциала переноса влаги капиллярно-пористых тел. -М.: Инженерно-физический журнал, т.8, № 2, 1965.-С. 11-14.

48. Казюлин Г.П. Исследование и совершенствование процессов производства залеченных мясопродуктов с использованием ИК-нагрева // Автореф. дис., на соиск. науч. степ. канд. техн. наук. -М.: ВНИРО. 1977.-23 с.

49. Касьянов Г.И., Золотокопова С.В. Технология копчения мясных и рыбных продуктов. М. - Ростов-на-Дону: Издательский центр «МарТ», 2004. - 208 с.

50. Ким И.Н. Эколого-гигиенические аспекты копчения пищевых изделий. -Владивосток: ДГТРУ-Дальрыбвтуз, 2004. 204 с.

51. Курко В.И. Химия копчения. -М.: Пищевая промышленность, 1969. 343 с.

52. Курко В.И. Основы бездымного копчения. — М.: Легкая промышленность, 1984.-280 с.

53. Курочкин А.А., Лященко В.В. Технологическое оборудование для переработки продукции животноводства: Учебник для вузов. М.: Колос, 2001.-439 с.

54. Куцакова В.Е., Богатырев А.Н. Интенсификация тепло- и массообмена при сушке пищевых продуктов. М.: Агропромиздат, 1987. - 236 с.

55. Лаврова А.П., Крылова Н.Н. Технология колбасных изделий. М.: Пищевая промышленность, 1975. — 218 с.

56. Лапшев Ю.А. Инфракрасная спектроскопия животных жиров. // Изв. вузов

57. СССР. Сер. Пищевая технология, №1,1976. С. 35.

58. Лебедев И.Д. Сушка инфракрасными лучами. -М.: Госэнергоиздат, 1955.193 с.

59. Левитин И.Б. Применение инфракрасной техники в народном хозяйстве: -Л.: Энергоиздат: Ленинградское отделение, 1981. 264 с.

60. Лыков А.В: Основные закономерности тепло- и массообмена в процессах сушки. // Известия ВТИ им. Ф.Э. Дзержинского, № 10, Госэнергоиздат, 1952. -С.25-30.

61. Лыков А.В. Тепло и массообмен в процессах сушки. -М.: Госэнергоиздат, 1956. -464 с.

62. Лыков А.В., Иванов А.В. Аналитическое исследование процесса сушки, влажных материалов нагретыми газами // Тепло- и массообмен в процессах испарения. -М.: Из-во АН СССР, 1958. С. 30-47.

63. Лыков А.В., Михайлов Ю.А. Теория тепло- и массопереноса. М.-Л.: Госэнергоиздат, 1963. - 536 с.

64. Лыков А.В. Теория сушки. М.: Энергия, 1968. - 470 с.

65. Максимец В.П. ИК-спектроскопическое исследование кулинарного жира. // Изв. вузов СССР. Сер. Пищевая технология, №2,1977 С. 45.

66. Марков М.Н. Приемники инфракрасного излучения. М.: Наука, 1968. - 185 с.

67. Мезенова О.Я. Научные основы и технология производства копченых продуктов: Учебное пособие/О.Я. Мезенова. Калининград: Изд-во КГТУ, 1997.-133 с.

68. Мезенова О.Я. Производство копченых пищевых продуктов / О.Я. Мезенова, И.Н. Ким, С.А. Бредихин. М.: Колос, 2001. - 218 с.

69. Мезенова О.Я. Технология и методы копчения пищевых продуктов: Учебное пособие. СПб.: «Проспект Науки», 2007. - 288 с.

70. Михеева Н.С. Исследование механизма сушки влажных материалов. //Труды МТИПП, вып. VI «Тепло- и массообмен в пищевых продуктах». М.: Пищпромиздат, 1956. - С. 64-78.

71. Михеева Н.С. Метод расчета длительности сушки материалов пищевой промышленности. //Труды МТИПП, вып. VI «Тепло- и массообмен в пищевых продуктах». -М.: Пищпромиздат, 1956. С. 114-126.

72. Муратов Ю.Р. Исследование процесса термообработки мясных кулинарных изделий при импульсном ИК-энергоподводе // Автореф. дис. на соиск. науч. степ. канд. техн. наук, МИНХ им. Г.В. Плеханова М., 1980. - 26 с.

73. Совершенствование процесса горячего копчения рыбной продукции с использованием ИУЗО // Автореф. дис. на соиск. науч. степ. канд. техн. наук, ВГТУ Воронеж, 2009. - с.

74. Налимов В.В. Применение математической статистики при анализе вещества. -М.: Физматиздат, 1960.

75. Никитина JI.M. Потенциал переноса массы в коллоидных капиллярно-пористых телах //Сборник «Тепло- и массообмен в капиллярно-пористых телах»//, Минск.: Наука и техника, 1965. С. 28-40.

76. Никитин Б.Н. Основы теории копчения рыбы. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1982. - 248 с.

77. Островский Л.В., Жуков Н.Н. Проницаемость мясных полуфабрикатов для интегрального инфракрасного излучения. /Сб. науч. тр. /СИНХ/, Свердловск, 1970.-С. 41-43.

78. Островский Л.В. Исследование процесса тепловой обработки мясных кулинарных изделий инфракрасными лучами // Автореф. дис. на соиск. науч.степ. канд. техн. наук, МИНХ им. Г.В. Плеханова М., 1971. - 25 с.

79. Островский JI.B. Исследование отражательной способности мясных кулинарных изделий для интегрального потока инфракрасного излучения. -Свердловск, /Сб. науч. тр./СИНХ/,1971. С. 43-45.

80. Островский А.В. Обработка мясных кулинарных изделий инфракрасными лучами. М. //Общественное питание, № 6,1971. - С. 46-48.

81. Островский JI.B., Селюков Н.Г., Гинзбург А.С. Спектральные оптические свойства мясных кулинарных изданий в инфракрасной области спектра. // Изв. вузов СССР. Сер. Пищевая технология, №4,1974. С. 87.

82. Островский JI.B. К тепловому расчету рампы ИК-нагрева. Изв. вузов СССР. Пищевая технология, №3, 1978. - С. 126-127.

83. Пеленко В.В., Зуев Н.А., Состояние и основные направления развития мясоперерабатывающей отрасли //Межвузовский сборник научных трудов «Развитие теории и практики создания оборудования для переработки пищевой продукции», СПбГУНиПТ, 2004. С. 4-7.

84. Потипаева Н.Н. Использование коптильных ароматизаторов в производстве мясных продуктов / Н.Н. Потипаева, Г.В. Гуринович, Л.В. Сергеева и др. // Мясная индустрия, 2004. №4. - С. 29-31.

85. Пригожин И. Введение в термодинамику необратимых процессов. М.: Изд-во иностранной литературы, 1960.

86. Радакова Т.Н., Жуков Н.Н. Определение коэффициентов диффузного отражения рыбы для интегральных потоков ИК-излучения. /Сб. науч. тр./ВНИРО. — М., 1971. С. 57

87. Радакова Т.Н. Исследование процесса тепловой обработки мелкой рыбы при электрокопчении с использованием ИК-нагрева // Автореф. дис. на соиск. науч. степ. канд. тех. наук. М., 1975. — 24 с.

88. Рогов И.А., Федоров Н.Е Исследование ИК-излучения в мясной промышленности. М.: Пищевая промышленность, 1966. — 34 с.

89. Рогов И.А., Жуков Н.Н., Карпеев Й.И. Определение оптических характеристик мяса и жира. Обработка мясопродуктов инфракрасным облучением. - М., 1971. - /Обзор. инфор./ЦНИИТЭИмясомолпром. Сер. Мясная промышленность/, С. 20-23

90. Рогов И.А., Горбатов А.В. Физические методы обработки пищевых продуктов. М.: Пищевая промышленность, 1974. — 582 с.

91. Рогов И.А. Исследование физико-химических, структурно-механических изменений мясных продуктов при запекании ИК-излучением. // Мясная индустрия СССР, № 12, 1975. С. 30-32

92. Рогов И.А., Гельфанд С.Ю. и др. Что делает инфракрасное излучение в сочетании с избыточным давлением при тепловой обработке мясных полуфабрикатов. // Общественное питание, №12,1975. С. 59.

93. Рогов И.А., Некрутман С.В. СВЧ и ИК-нагрев пищевых продуктов. М.: Пищевая промышленность, 1976. - 210 с.

94. Рогов И.А., Адаменко В .Я., Некрутман С.В. Электрофизические, оптические и акустические характеристики пищевых продуктов. — под редак. Рогова И.А. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981. - 288 с.

95. Рогов И.А. Тепловая обработка мяса. М, 1981. -11 с.

96. Рогов И.А. Электрофизические методы обработки пищевых продуктов. -М.: Агропромиздат, 1988.-272 с.

97. Рогов И.А., Горбатов А.В. Новые физические методы обработки пищевыхпродуктов. -М.: Пищевая промышленность, 1994. — 302 с.

98. Рогов И.А. Общая технология мяса и мясопродуктов. М.: Колос, 2000. -367 с.

99. Руководство по технологии получения и переработки растительных масел и жиров. ВНИИЖ, т. 3,1961. - 464 с.

100. Рычков В.И. Сушка и нагрев ИК-излучением. // В кн.: Светотехника и ИК-техника, т.З М.: ВИНИТИ, 1973

101. Сахарова Н.Н. Использование инфракрасного излучения в технологии рыбы. -М.: Пищевая промышленность, 1969. 164 с.

102. Смирнов М.С. Две задачи из теории сушки влажных тел. //Тепло- и массообмен в процессах испарения. -М.: Изд-во АН СССР, 1958. С. 156-161.

103. Снеддон И. Преобразование Фурье. -М.: Изд-во иностранной литературы, 1955. 667 с.

104. Совершенствование техники и технологии копченых пищевых продуктов //A.M. Ершов и др.// Наука производству. М., №2,2002. - С. 39-43.

105. Способ копчение пищевых продуктов: патент 2080793 Российская Федерация, МПК6 А 23 В 4/044/ А.Л. Хохлов, Я.В. Бранд. № 95111248/13; заяв. 30.06.95.; опубл. 10.06.97 г.

106. Стариков В.В., Вороненко Б.А. Применение ИК-нагрева при копчении // Межвузовский сборник научных трудов «Теория и практика разработки и эксплуатации пищевого оборудования», СПб, СПбГУНиПТ, 2007. С. 12-17.

107. Таева A.M. Разработка технологии копченных мясопродуктов с использованием электрофизических методов // Автореф. дис. на соиск. науч. степ. канд. техн. наук. Семипалатинск, 1998. - 18 с.

108. Технологический сборник рецептур колбасных изделий и копченостей /

109. Б. С. Сенченко, И.А. Рогов, А.Г. Забашта, В.И. Бондаренко. Ростов-на-Дону:1. МарТ, 2001.-864 с.

110. Технология рыбы и рыбных продуктов: Учебник для вузов /В.В. Баранов, И.Э. Бражная, В.А. Гроховский и др.; под ред. A.M. Ершова. СПб.: ГИОРД, 2006.-944 с.

111. Тимощук И.И. Совершенствования технологии мясных продуктов. Киев.: Урожай, 1988. - 192 с.

112. Удальцова М.Н. Термообработка океанических рыб в ИК-аппаратах предприятий общественного питания // Дис. на соиск. науч. степ. канд. техн. наук. М., 1983.- 253 с.

113. Ушаков П. А. Совершенствование технологии электрокопчения для обработки мясного и рыбного сырья // Автореф. дис. на соиск. науч.степ. канд. техн. наук. Воронеж.: ВГТА, 2001. - 24 с.

114. Федоров Н.Е., Рогов И.А., Головкин А.Е. Распределение плотности интегрального лучистого потока для некоторых инфракрасных излучателе. // Изв. вузов СССР, Сер. «Пищевая технология», №6,1966. — С. 99.

115. Федоров Н.Е., Рогов И.А., Головкин А.Е. и др. Энергетические характеристики некоторых инфракрасных лучей. // Тезисы Межвузовской конференции «Новые физические методы в пищевой промышленности». М., 1967, С. 9

116. Федоров Н.Е., Рогов И.А., Головкин А.Е. и др. Промышленные источники инфракрасного излучения. // Обзор, инфор., ЦНИИТЭИмясомолпром, Сер. «Мясная промышленность, М., 1971. - С. 99

117. Физико-химические и биологические основы технологии мяса имясопродуктов; под ред. А.А.Соколова. -М.: Пищевая промышленность, 1973.-495 с.

118. Хлебников В.И. Влияние электрофизических и традиционного способов тепловой обработки на изменение химического состава и биологической ценности жареного мяса птицы, электронная обработка материалов, №1,1978.-С. 69.

119. Хлебников В.И. Научные основы совершенствования тепловой обработки мясопродуктов // Автореф. дис., на соиск. науч. степ. канд. тех. наук. М., 1982.-50 с.

120. Чекмарев В.М., Хиславский А.Г., Можаев Е.В. и др. Исследование и разработка рыбообжарочной печи с ИК-нагревом. //Всесоюзный симпозиум. Применение инфракрасной техники в пищевых отраслях промышленности/. -М., 1973. С. 50-51.

121. Шефер И. А. Способы выпечки пищевых продуктов. — М., // Всесоюзный, симпозиум. Применение инфракрасной технике в пищевых отраслях промышленности/, 1973. С. 46.

122. Шефер И.А. Пропекание рыбы инфракрасными лучами открытым способом. Рыбное хоз-во, №6,1980. - С. 74.

123. Шокина Ю.В. Научные основы производства рыбопродуктов: Лабораторный практикум. СПб.: ГИОРД, 2003. - 88 с.

124. Электрофизические, оптические и акустические характеристики пищевых продуктов / Рогов И.А., Адаменко В.Я., Некрутман С.В. и др./ под ред. Рогова И.А. -М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981. 288 с.

125. Явчуновский В.Я. Микроволновая и комбинированная сушка: физические основы технологии и оборудования. Саратов: Изд-во Саратовского университета, 1999.-212 с.

126. Daun P. Interaction of smoke components in foods/ P. Daun// J. Food Technol.1979. Vol.33, № 5. - P. 65-84.

127. Fessman K. D. Awendung von Raucharomen (Fliissigrauch) bei Fleischerzeu-gnissen/ K.-D. Fessman// Fleischwirtschaft/ - 1995. - Bd. 75, № 11.- S. 1299-1301.

128. Fessman K. D. Die Awendung von Fliissigrauch bei der Herstellung von

129. Rohwurst und Rohpokelwaren/K. D. Fessman// Fleischwirtschaft/ - 1993. - № 4. -Heft 47. - S. 220-223.

130. Fessman K. D. Smoking tecnologie at a time of change/ K. - D. Fessman // Fleischwirtschaft/ - 1995. - Bd. 75, № 9. - S. 226-228,230.

131. Jarvis H.F. The Thermal variation of the Density of Beef and the Determination of its coefficient of Cubical expansion. — Journal of Food Technology, 1971, v.6, N 4, p. 383-391.

132. Potthast K. Flussigrauch Herstellung, Eigenschaften und Anwendung / Wis-sensch /Techn. Arbeitstagung in Stuttgart, 20-22 Sept. 1993. - Stuttgarter Rohwurst-forum, 1994.-S. 115-126.

133. Potthast K. Flussigrauch. Eine Alternative zum Frisch entwickelten Raucherrauch.- Fleischwirtschaft, 1993. №73. -P.12. - S. 1376-1383.

134. Sorenfors P. Determination of the thermal Conductivity of minced Meat. -Lebensmittel Wissenschaft - Technology, 1974, Bd. 7, N 7, s. 236-238.

135. Примеры и задачи по холодильной технологии пищевых продуктов. Теоретические основы консервирования: Учебное пособие /В.Е. Куцакова, И.А. Рогов, С.В. Фролов и др. СПб: ГИОРД, 2008. -160 с.

136. Михайлов Ю.А. Аналитические исследования тепло- и массообмена при конвективной сушке. // Тепло- и массообмен в процессах испарения. М.: Изд-во АН СССР, 1958. - С. 144-152.

137. Лазарев В.Л. Исследование процесса горячего копчения рыбы в туннельных печах с целью оптимизации технологических режимов при управлении //

138. Автореф. дис., на соиск. науч. степ. канд. тех. наук. Ленинград., 1980. - 18 с.