автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.12, диссертация на тему:Интенсификация процессов обжарки зернистого пищевого сырья

МШСТЕРСВД) ОСВЮТ УДРАВШИ ХАР'ЧВСЬКА ДВРНАВНА ЛЯАДЕЗШ TKXKOKi lï

• ТА ОРГАЩЗАЩ! ХАРЧгмтт

На правах рукопчсу

S

швречнкй îiw айа5ш10от?

;;5тгнс!!51ш>д1я прщесш оееаршашй ssphhctoï харчово! скрсзис;

СпзШальтсть 05.18.12 - пронеся, мзшши та агрегати

xapvoBOî прошкловост!

Азгсзейера? дасертацП на здобутта наукозого ступо:ш кандидата тегн1ч®п кауи

Харяis 1994

UIHICTEPCT30 gc3ITA 'iEPAÏHîi

XA?:nscb:cA ДЕРМЕИА тескжгп

ТА ОРГЛМЗ/ДП кАРЧуад]:^

lía Правах рукопксу

ПОЙЕШШЙ IPC? АИАКШЙОЕКЧ

интшхйннщя пгодзсзз обяакозанкя 33f:û;ctoï

ХАРЧОКИ ОДРОЗКЙЙ

СпещалЩсть 05.Í8.ÍS - процесп, ыащии та агрегата

xaprjQBoS : пронислоЕсст!

ДЕТсреферг?. • /çicepiauiï из вгрЕутгэ дау^озааи» кутазд «аддаязга rasnikw аау».

Хора Ja S39&

Дисертащев с рукопис. •

Робота виконана на кафэдр1 процес1в, агара?¡в та авто-матизацП харчозих вкробництв Хар^Лвсько! Державно! Академ 11 технолог!!, та оргашзацП харчувалня.

Науковий коровник: член-гсореспондент ВАСГН1Л, доктор техшчних наук, професор ЧБбйЯев Михайло I ванович), кандидат техтчних наук, доцент, академик Укра1нсько! АкадемП наук национального прогресу ЧЕРЕВКО Одександр 1ваноЕич

Сф!ц!шп опоненти: доктор техшчнкх наук, професор , ГРИШИН Михаило Опександрович ? дог.тор техн1чних наук, професор ■ • ПАХ0М03 Павло Леонидович Проз¡дна орган1зац!я: Полтавський кооперативний институт

Захкст В1д5удетьсп 1994 р. о 14 год ни 1

на 8ас1данн1 спец1ал1аовано! вчено'1 ради Д. 131.07.01 в Хар-к1вськ!й ДеряаБн1к АкадемП технологи та орган1зацП харчу-вання за адресов: 310051, м.Харк!в, вул.Клочшвська, 333

3 дисертад!ея молена оэнайомитися в б!бЛ1отец1 Харк!всь-(со1 Державно! Академ!! технологи та орган 1зацП харчування за адресов: 310051, и.Харк1в, вул.Клочтвська, 333

Автореферат роз!сланий 1994 р.

Вчений секретар спец!ал1зовано! вчено! ради Д.131.07.01, кандидат техн1чних наук,доцент ~ ¿5"0.2. Черевко

- 3 -

злгадда рсззга

¿.чтуагашсга ;:а5ог'. В сучасних уыовах з метою не допусти?.« скорочеиня вкпуску продукт1в харчування перед шдп-риемстзами Украйм поставлена завдання зробитн своз продукций) конкуректлсюпромавЕЬса та доступною для спсиязача.

У зв'пзку з Ц1й1 виникае проблема eKOHO.Mii та оптимально! зам!ни зкачно ¡ссптуючоГ шпортно! сирсвини на кедееЕнцит-. ну дез-эзу ;лсцезу з рсзробкоа принципово кових прогресивних технолог :й. Це стосузт:ься та.чих вид ¡в зернисто! харчозо! сИ-розннк пк .такао-Собк, соя, кава, деяк! внди гор!х!п.

Серед р1зномшптннх процес1в перороСкн тернисто1 харчо-во! сировш'и ?;а тдприекствах ксндитерсыю!, хл^бологарио!, харчсксицоптратко: прс-.шсловсст! та Расового харчузанпя тро-6а вдеЦлити ж голозн! процэси оОзар&згкая. Зараз на Шдпри-скствах хзрчово"! ггромиеловостз процэси обжаривания здЫсню-нтгсл в головному яа 1мпсртаоху ойхадкакн:, якэ не вхдпоз!-даз в повнсму обсяз! село гам виробккцтвз з технжо-еконсшч-нкх ло'сазнимв та якостч продукцн.

Днал1з процэс^з' з пикористанням ¡кфрачерЕоного (¡4) енергошдводу до в: Сро.тадяячого шару зернисто! харчово! си-роЕини покззаз перспективность та значну перевагу цьсго способу термгчлс! сброОки; значно скорочуеться час оброСки, п1дввдуеться як1сть обкарзкого продукту, внкхуеться трудоемкость та енергоемшсть процесу. - .

Тагам щ'.¡юн, недоскоаал'юъ ¡агуич;яс аларатов Для тер-^ шчно1 обробки зернисто! хзрчово! сирсваш а одного Сету, в!доутн 1 сть иесбх1дних данет для проектування оОжарввальш« ашрэпв а 1Ч-енергоя1дводоц до ^¡брозстаячого пару еориг^т то! харчово! сяровини, а другого, перецЕнанашии те ¡¿у ¡-ассрх

тацП "1кгексиф1кац!я npouscia обйзравання зери;юто1 харчо-Boí скрозкна".

fe-га i вазу/мня йосл1лдзна. На основ i анал1ву г;роцес!В та anapaTíB для об*С?>рювання зернксто! харчово! еировини, а такая способ i в йога здшснекня, сформульована основнз мета досл1джеш>. Бона полягао з теоретичному та експериментаяьно-му шшч9КН1 процес i в обдаривания аериисто! харчово] еировини у 31Сроюшлячому capí 1Ч-вкпром1наванням i сушки в псевдоз-р!дкзнсну Eapi гаркчим поз1трям, у розробц1 на, ц:й ochobí виссхоефективних обяарпвальних та суиилъних anapaTiB.

Для доспгке'шш оскозко! йэти нэобх1дно розв'язати ряд взаекозв'яаанкх mía собой завдань:

- вкзначити ochobhí параметр:-: процесса сушки.i обяара-езнкп, ffi¡ope?n4Hi розрахук.чоз! сгиввщгошення, на основ i котрих КОа'ЛИНО було б проводит!! ÍK'SeHSpHÍ оцшки та ЕПбирати оптийзль.Ч! родию: проведения процос!в;

- досл!дити характеры! особливоет1 та г1дродина*йчн1 •характеристики' г.севдозр1дкеного шару топшамбуру;

- еквчихи кшйчку сушж тогпнамбуру i розробити pauío-кальн! рекиии сушки тоШнгмбуру в пеевдозр]дгкеному пар i;

- вивчити кЛнетику обяарювання тогпкЗмбуру, глеи та гороху у в i брокиплячому Eapi 14-натрiсом та резребити радю-налып режими обдаривания длл кожного а цжс продукт!в;

- розробити технолог ií Еиробництва кових ehpoSíb э обжарено! еировини';

■ - ка баз i одержан;« даиих розробити конструкцп нових високоофективних апараачв для обжаривания та сушки зернисто! харчово! еировини;

- впровадитп результат дгхшджень в практику.

!■;!'■■;•.ста гкгаяага роботи полягзе з вквченя! комплекса ш:-тзнь 1 визначенн1 характерных особливостек процесса суслик Т 'П1нам5уру в псевдозр!дженому кар! 1 обяаряйання кгви, гороху 1 тсп1иэм5уру" у в1брокиплячсму пар! 1Ч-пипро»!1кгЕа1Ш«;м. В результат! експернмгнташппс досл1дкеяь сувки тоНгамбуру гсгановлеш кр;мэр!алып та емтпричн1 залежност! для рсзра-хунку Мдродинамчних пзраметр1В процесу з врахувггнкям стану пара, визначено еплив окремих фактор¡в на к!кетику топло- та массобмшу. Проведен 1 досл!дгенпя обтарязшшя кави, городу 1 топинамбуру з точки зору тепло-иасоперенессння таг.ол далч можлшисть визначити основ»! законом!рност! прсдесу ! одер-жати узагальнэуп емпгричш р!вняння з к1 котики сбяарпвапкя для кожного саду продукту. !з ц:::; заледноетей не7Л!!Ио сц;;:л-вати як в!дбувавться процес за умов и будь-яких змш режим!в торьйчно! обробки.

Техшчна новизна шдтверджена позитивним р1пениям НД1ДПЕ на виданкя пзтенту за заявке» Ы!5028515/13/082812 "Устройство для терм!чно! обробки зернистих харчозих продукт!в".

Практична ц; ¡нистъ роботи полягаз у розробц! ¡нтенсиз-них спссоб1В терм1чно! обребки зернистих матер!ал1в, визна-ченн1 ращональних режим!в процесу для полного виду сИровн-ни, розрахунку 1 створенн! досл^дно-прсмислового зразку апа-рата для обжаривания зернистих харчових продукт¡в 14-випро-миюванням, розробщ конструкторсько! документацП обладнан-ня для сушки та обжаривания тошнамбуру, створенн! технологи Еиробництва 1 рецептур жирових глазурей "Рилкк" 1 "Трав-нева", нерозчинного кавового напою "Молодеть" а використзк-ням нетрадшийно! обжарено! зернисто! сировини.

Апробащя роботи. Результатн роботи обгодорквалися 1

- б -

одержали схвалоннп на:

- Всесоаз:пй i:ayкoвiй конференцП "Отраслева наука в забезпечешп перебудовп громадського харчування" /Москва, 1988р./;

- Всесоюзшй пауков И1 конференцп "Проблеми ¡ндустр1а-Л1зац11 громадського харчування кра'пш" /Харк1В, 1339р./;

- Всесо:оз1пй науковш корференци "Проблеми впливу тепловоз обробки на харчову ц!нн1сть продукпв харчування" /Харкав,1990р./;

- Ееесоюзнш пауков¡й конференци "Мехашка сипучих матер ¡ал 1 в" /Одеса,1991р./;

- Шкнароднш конференцН "Перспективи розвитку массового харчування I торгчвлп в ушвах переходу до ринково'1 еко-ноьпки" /Харк1В,1994р./;

- кауковкх конферешиях професорсько-викладацькиго складу Харглвсько! Державно} АкадемП технологи та органЬ вацП ¡сарчувашш /1989... 1994р. р./.

КубхДаедП. Результати роботи знайшли в!добрат,ення у 8 пубЛ1кац!ях, у тому числ1 позитивне решения 1Щ1ДПЕ про вида-чу патенту на винах!д.

Структура г ойсяг роботи. Дисертащя складаеться з вступу, п'яти роздШв, вигновкЛв, списку використано! лп'е-ратури ! додатк!в. Робота вккладена на -йй? сторшках маанно-пксного тексту, м!стить 2О таблиць, 29 малингав. Список Л1-тературп включае 207 длорел.

На зажгет екпосягьоя:

- теоретичне обгрунтовування процесу обжаривания зер-нистс)1 харчово! сирсвини в в1брокиплячому шар! 1Ч-випромш)-Еанням;

' 7 "

- розрахунков1 залеялост1 для визначення основних г!д-родинамочних параметров процэсу суики топинамбуру в псевдоз-р1дкеному иаро з врахуванням стану пара, результата доелод-кень вплиау окреках технологочних факторов на конетшсу сушки; »

- Kiнетика обжаривания зерен кави, гороху, частинск топинамбуру для кожного з цих продукт!в;

- апзрати для термочкоо обробки зернкстих харчових продуктов;

- технологiï зиробницгва ковкх виробов _ !з обтареою! зеркисто! харчово! скрозкки.

КЗ!СТ Р03Ш1

V г.ступнп! li'iÇTiijU з'ясовусться актуальность т<;ми да-(■|"рт.ч mhhoi роОоти, ï! паукова та прашочна оопаисть.

В пераочу роздШ визначеяо сучасн! тенденцо! у вироб-HtiUTBi i використанооi обжарених зернистих продукт!в. Розкри-та технологочна i ф!зкко-химочна суть тершчно! обробкн кави, гороху та топонамбуру. НаЕедеко алазоз адаратоз, яко зараз використовувться для терм очно! обробкн зернисто! сиров(!-кн. Недолоки сучасних аларатов Еикяикгать кесбх1ДН1сть проведения доедодкень, спрямованих на удссконалеиооя ковструкцо й та онтенсифокацш тепло-цзеообышюгс прсцес!в, цо водбуза-ються П1Д час обдзрювакня. На основ 1 розглпду прогресивннх способов i метод)в геплово! o6poC;ci вианачен! шаяхи ¡итецси-ф1кацо! процесу за рахунок використання Иофрачервоо-ого (14) енергоп!двОду до вЮроккплячого шару вернксто! харчово! с:о-Pobipjh. Сформульован! основна ыета i частксв i завдання доело длень, и.0 лог очно вкплиезятъ s катероад1в, вихлндеикх у персону роздол!.

- 8 - ч

В' другому роздШ подсш теоретична передумовн розробки прийнятого способу обжаривания зернисто! харчово! сировини -у Ейброкяшшчоау.иар! 1Ч-випрш1киванням. .

Пра теоретичному розгдяданн! процесу обжаривания був застосова^ий настушнш шдх)д: динашка зкйни температури та во£огсст! визначалась дога окремих зерен, а при Бетановленш граннчних умов (визкаченн1 густинн теплового потоку 1 коефЬ фсята тешюв1ддач!) виходили з.упвяення о шар! зерен як о "тШ", ¡цо погдиназ та В1ддаа теплоту як едине цгле.

При екладанн! р!внянь, описувчих динашку нагреву 1 ви-лучекня вагоги зерен в розглядуваному процес1 виходили в того, кр ¡илы-асть теплоти Р , яка вид!ляеться в асремому зер;-п за час витрачаеться на нагр1вання зерна на температуру с1£ , внпаровувания з нього деяко! к1лькост1 водоги ,та ^еплов1ддачу в оточуване середовице з температурою

Р<2«-- .опсК. + + ¿•ЗуСЬ-^Э-сЗе- (1)

Керуючись вищзвгсазаним иетрдичним шдходом здобуто р^в-няшга, у'яке .вхсдять вс! основк! параметра процесу :

де ц - густина потоку IЧ-вклрси1 нвванкя, Вт/м; € -стушнь чорноти т^ла; И - товщина кару зерен, м; ^ густина. зерна, кг/м*-, с - теплоешпсть, Да/(кг-К); -К0еф1ц1бнт теплоа1ддач1 В1Д шару в целому, Вт/Чм^-К).

Ус! значения величин залелаосТ1 (2) ггажливо визначити ецврердаентаяьиш вляхоы без принципов!« ускладнень. Розгдн-нут1 гликрета! прислали 1люстрадГ1 здобутих формул. х

В третьок-у розд1.ч1 охарактеризован! об'екти досл1д»й»гь - кава, горох !, тш!наа5ур а ф1ь ико- ш 1 члимк та теплоф!-

- 11 -

Э метою виявленкя К1лыЛско1 аалэпксст! шз*. схреиими ф1гичними i технолог1чиимй фактора;,тл розглкдаелих npopseia сушки та обжаривания здшскене математкчяе плаиузанля за до-помогсв повного с5екусрлого е'сспзржепту гкпу И - 2** . Параметром оптишзаци У усюди прийнята еолог1сть продукту.

В експериментах з сушки топшамбуру в псездозр$даеко!йу шар! вар!юзглись три фактор«: Х£ -температура супияыюго агенту; Хг-розшр частииск; Х3-тривал!сть провесу. Здобуте р1вняння perpecfi мае вигляд :

У=22,11-9,74-Х,+3,81" Х2" 10,81 *Х3*2,34-Xt'X3-i ,4.6-XjX-X, (3)

Ananis sasexHccci (3) даз амогу шдзпачити, ¡чо на гкек-пе.чня зологост! в процесс суша! додзтио ! значн1Еэ вопи--вають збьчыгения температура сушильного агенту та триззгхост! процесу, в мекай Mipi - зменшення posMipis паргзж.

Рограхукки математичко! модел1 процесса обдзрзззагшя ка-еи, гороху i толхнамбуру викоцгШ на персональному ?соуп'стэ-pi IEM PC/AT-386 по розроблены nporpewi i маять наступний вигляд:

- для сбжарювайня тотнаубуру

У=3,07-1,1-Х1+0,58-Хг-1,85-Х3+0)52-Х4-Х3 (4)

- для обжарювання кави

У=2,9-1,1-Х1+0,4.9-Хг:-1,51-Х3+0,47'Х4-Х3 (5)

. - для обжаривания гороху

У=3,17-1,29 • ХЕ +0,82 • Х2 -1, С?- Х3 -0,23- X; Хг +0,37' Хх- Х3 (б) де Xt -•; густина потоку 1Ч-аилром1н»вакнз; висота шару продукту; Х5- триЕал1сть тера!чно! сбробга. • ,

На основi акалиу piBiMHh (4)-(б)' кожаа аробити таао-во к, ар на аиеншеняя Easoracel в процес! оСласаривагшя искза-" тиено i найаначтке вплкваютъ зб^еенна гуетякк пота^"

1Ч-випром!нювання та тривалост! процесу, в ыеншш Mipi - ви-сота шару матер1алу.

Четвертий розди присвячено обробщ результат! в експе-риментальних доелiдлань npoueciB обжаривания зернисто! хар-чово! сировини. Попередн1 експерименти по обжариванию топинамбуру показали, що найб!дьш рац!оиальш технологи г його тершчно! об робки повинн1 включати два етапи: сушку до воло-rocii 9...ЦХ i обхарювання до вологосИ 2,5...3,5%. Тому в цьоыу роздШ наведенi такох результата досл!д*ень г ^родинам 1чних та тепло-масообм1нних характеристик топшамбуру в npoueci сушки в псевдоар!дженому oapi. Топ1намбур мае вначну початкову волог!сть (до 81Z), наявн!сть поверхнево! вологи е основною причиной вцШлещм частинок м!х собою i г!дродина-ы!чн1 характеристики шару продукту валехать в!д його вадо-гост1. Ha мад.2 представлен! крив! псевдоар1дження' прямого та вворотнього ходу дл5} кубик!в топинамбуру в розм!ром rpaai в мы.- ... .' .

В результат! доел1джекь встановлено: - швидк!сть початку псовдозр1дженкя при вологост! 1CZ. i 78Х в!дпое1дно складав 0,85...0,9 м/с i 1,3,.,1,4 м/с; , V -овидк1с7ь початку псевдоар1дкення майхе не залехить а1д величини питомого навантахання на гааорозпод1льну реш!т-

■ Ф ■ л-."';; ,,. -'.."•• - '.

.'*••'••- рра ^наченн! воддгост!,продукту б!дъше «Ж особливо прояалаеться властив1сть агрегування частинок Mix собою, пр^шгаанвя до реа1тки 1 ст!нок камери, при цьому переведения J^t » цсвадозр1дхвний стан без додагкових вворушиь (Bifipa-ц1| , удар! в) стае нецодаишим. 1

Ревультатн експершентааних досд1джань г1дродинаы!ки

0 & Р ¥

т

Ла зон

431

/ Ч^. ! 1

Л г*

1

/« у/р V и, ,.

гМ Ш » а. прямой лод -о— -о сЗро/тюбл} ход

г 9

Кал. 2. Крив1 псевдоэр! даоення шару кубик!в топ!наыСуру

ари

а) волаг!сто б?» 102; б) волог!стп «-782; при питомому навантадеян!: 1-25 кгЛг;2-20 кг/м ;3-15

кг/и

процесу лсеадозр1дхенна частинск тоШнаибуру оброблея} у вигляд1 критер1ально1 зале*ност1 Йэ - Г(Ре),да На - критерий Рейнсшьдса; Го - критер!й Федорова.

При переход! шару з нерухшого в киплячий стан :

{?е-3,73 Ре - 380 (7)

Длк розвинуто! стадН ккплячого вару ;

Ре-5 Ре - 540 (в*

- • -

Нашими доел! делениями встановлена такок лпшша залеж-leih опору пара др В1Д величини питомого навантаження на пов1трянорозпод1льну репйтку G/F:

¿p=KW'G/F (9)

ди Км - коефщ!ент, ¡до ■ залежить вщ вологост: тошкамбуру.

Нами внзначено для частинок з еолог!стю W = 10% -' Kw = 6,8; при Ы = 78% - Kw = 2,0.

На мал.3,4 показано вплив на Ki нетику процесу сушки.Toni намбуру в умозах киплячого шару температуря сушильного агенту та posMipy частинок. Процес вилучення вологи i3 продукту прот1кае практично в два перюди - постишо! та спадно! BBHflKocTi, дыянки яких 4iTKo вид1шшться .на кривих вилучен-ня вологи. Критична точка, до характеризув переход вод nepi-оду nocTiüKo'i швкдкост! до периоду спадно! швидксст! сушки, визначаеться волог1ста частинок топинамбуру в границах 30... 40%, П положения залегать В1Д прийнятого -рекиму сушкк.

Анал1зуючи мад.З ыолша ствердкувати, що шдвищення температуря сушильного агенту веде до 1нтексиф!кацП Еилучення вологи та скорочення тривалост! сушки, однак при цьому в б1льш!й Mipi лишавться нерешпговаким температурит! Kanip. Треба тут такаг. водзкачити, цо для терг.ично чутливих продук-т1в, до яких треба В1диесги i тошкамбур, температура тепло-нос iя обмеаувться 100°С.

PosMip часткнск такок суттево впливаз на тривал1сть сушки (над.'4). Це могша пояснити. тим, цо- ie емешзенням роз-Mipy частинок п1двицуегьса поверхня контакту висувуемого матер ¡олу а сушквънкв агентом. При цьому зб!хьиуеться i коефо-ц!ект вологооб*!ну, який обернено пропорцпший величинi ек-BjB-ментного диаметру «ааяшок.

_____ ____ - __

joo : -ja? ¿ta?

Изл.З.Кркз! сус!ния i narpiBy частано:: ?cni;;aj¡5ypy розмЬ

______________- pQ

iiüfö

Jo ООО яоя £-%'0 cao sea? ('¿où s4w '¿,û

Мал.4. hpiiBi суи1ння i i-iarpiny частшюк ToninaMôypy при температур! пештря 80°С. Шдводячи гпдеумки резгляду г1дрсдшт1га i icihctkïcii

- 16 -

сушки топ!намбуру в псевдЬзр!дженому шарх рекомендуються наступи! рац1оналып режими ! параметри :

- - нар!ака продукту - куб!ками з розм!ром гран! 6...8 мм;

- температура сушильного агенту 80. ..100°С;

- питоме навантаження на пов1трянороапод1льну реш!тку 20...25 кг/мг; '

- ивидк1сть пов!тря 2,0...2,4 м/с; . - к!нцева волоНсть 10... 122.

В процес! обяарювання га рахунок ф1эико-хим!чних перет-ворень формуеться смак, ксшр та запах готового продукту. Розглянуто процеси обжаривания як тепло- масообм!нн1. На мал.5,6- подан! результата досл!джень по обжариванию кави в в1брокишшчому шар! 1Ч-випром!нюванням. Аналог1чний вигляд мають крив! зм Плавания водогост!, швидкост! вилучення воло-гост!, температуря в центр! та в поверхнев!м шар! аразку при

о

обяарюванн! !нших розглянутйх зернкстих харчових продукт¿в -гороху ! топ!намбуру. .

Анал!э кривих наведених залежноетей дозволяв в!дзначи~ ти, що процес обжаровання мае три пер!оди :

- пер!од п!д!гр!ву, охарактеризований швидким зростан-ням температури 1 повол! вилучаемои вологою;

- пер1од пост!йно1 швидкост! вилучення вологи, коли вр!ст температури дуде акачний, волога !нтенсивно випарову-еться;

- пер!од спадно! швидкост! вилучення вологи - а неанач-ним зростом температури.

. Вивчення впливу величина густини потоку 1Ч-випром!ню-; вання на процес обжарювання зернистих продукт 1 в. показуе, що'

ШЯ-*1

'■¡о £&? ¿<л> Ш боо 720 ш 969 && Мал.5.Крив! вологост! (1,2.3) та ивидкосп вилучен.-'я волиги (4,5,6) зерен кави при обжарюваши в в^брскиплячсму Еар1 14-випром1 иованням(1,6-а=3400Вт/м;2,5-ц=2бООВт/м;3,4-а=20СЮВт/|/

'О ¿¿О ¿тО 500 7^0 <2Ш ЗбО ЖО

Мал.б. Динам¡ка зм!ни температуря поверхн! (1,3,5) 1 умовно-го-центру зерна кави (2,4,6) при обяариванн! з В1брокштлячо-му ШЗР1 1Ч-випром1ИЮванням (1,2-ч=34СС8т/м' ;3,4-е1=2600Ет/1.Г; 5,6-ц=?.ОООВт/м ).

¡3 вб1льшенням гуетини !Ч-випром1нювання процес {ктеисифнсу-еться з кезкачним подоваенняи пер Году пост1Йно! ывидкосп вилучення вологи.

Визначен1 ращональн! режкги обжаривания наледей! в табл.1.

В робот! в 1 добра»н! результат« експеркиэнтальцчх досл1джень ЗЫ1НИ ф1яичних покаг!ШК{в продукту (иае/лгки ф)зично'1 гуетини, екстрактивность псроаиосх;) а прои^с!

Таблица 1

Рекомендуем! ращональн! режима обжаривания вернисто! харчово! сировини 1Ч-випром!нювашшм

Продукт Показники режиму

густина потоку 1Ч-.БИ-промиоэван-ня ' q, Вт/К* триваисть тепловоз обробки С, с харак-терний pc3Mip обкарю-ваних частинок h, мм кшцева ЕОЛОГ1СТЬ продукту W, % максимальна температура продукту t, С

Топ!наг.бур Кава Горох 1800...2000 2800...3200 2400...2600 600...1000 700...900 660...860 Б.. .6 5,9 5,0 2,5...3,5 1,7...2,2 2,0...3,0 150 200 175

Tep«i4H0l обробки. Установлен! середн! значения цих величин для готового продукту,як! можуть бути рекомендован! як мль-KiCHi показники ЙОГО ЯКОСТГ.

3 результат!в доол!джень к1 нетики.обжаривания тошнам-бура,, кааи та гороху здобуто узагалъне1п валежност! для кож- ного б цих продукт!в, як! дозеоляють оц!нити переб!г процесу при будь-якоиу' зм!нюзаши режиму- Для пер!оду постшно! щвздкост! вгиучекня вологи можна використовувати загальну формулу : ■ V - Ко - Я-Г (10)

а також р1вкяш1я, одержан! матеыатичною обробков даних на ЕШ- 6С-1055 дзд колкого з досд!джуваних продукт!в : - для топ!намбуру \М,'о-0.64-10 (11)

' дда кави Ы-У/а-0,35-10"5.С1-г (12)

для гороху ЬЧйэ-0,54-10**а-Г • (13)

да Уа - поч'аткова воцог1сть продукту,- поточна налог¡сть продукту,Х;М-поточна швидк1сть процесу вилучення вологи,%/с; .С-поточвий час кёрюду.с-^-густина потоку' 14-випрошккваиня, Вт/ы4,

- 19 -

•Тсрьуди, виражряч! галелност! для пер!оду спадно! сзод-<х-т1 ви.гсученкя вологи при обтлрюванн 1, махзть наступний влг-1Д :

-для топ 1 камРугу №7-0,7-М-г + 0,025(Н>г)

(14)

для кави

N=14,57-1,вЗ-Ю-ч-Г+0,07-10 (цг)" (15)

W■.22,68-418•H•r■^0,г8(N•г)

С16)

У="0-1,4В +0,03-10"%^ )' (1?)

для гороху И-18,5-2,76'Н-г +0,12(М-гГ

(18)

У-17,7- 1,4' 1-Г +0,Ю • 10 )2 (19)

В у;.'агальне;п результат!в доел1дг.ень наведен! такса; графим г,миш середньооб'емно! температурм, хрлтерт Реб!м-дера, поглинпсмсго теплового потку п процес! сбязрвззння та гроблено 1х анал1о. розрахунки указанкх величт» вииокан! пи-ходячи а прнйнятого нами парабол!чного закону розпод1лу температуря по перер1зу т!ла.

У. Ро^Д'Л' подано опис кснструкцП ! розрахунки

розробленого автором утве реального аларату для терм1ЧН01 обробки зерчтето! харч0Е01 сировини 14-випром!киваниям (мал.7).

Робота аларату перев1репа на досл1дно-прсмислоЕО!<у зразку. Випробування подтвердили його роботоздатшеть з крапп техн1ко-економ1чн! показники у пор1внянн1 з апаратамя систем Л1ндгренц, Пробат, ТНА, найбп1ьп широко вастосозвних на тдприемствах харчово! промисловост!, 1 апаратом конс-трукцн Л.З.Товта для п!дпркемств масового харчування (табл.2).

Таблиця 2

Результате пор^шшльних техн!чних характеристик та вип-робуванъ запропояованого апарату з !снуючимн апаратами па приклад! обжаривания зерен кави

• Показники . Апар&т

запропо-нований Л.З.Товта Лпщг-ренц Пробат ТНА

1.Продуктивн!сть,

кг/г 200 40 200 700 15СО

2.Спожквання теП}

лоти,кДя/г хЮ 1С8 108 1846 1676 2514

З.Питома витрата

теплоти,кДж/кг 540 2700 9230 2394 1676

Здобут1 опорн 1 дшп з сушки топ!намбурув псевдозрдае-ному шар^ та обжаривания у В1брокиплячому шар! 1Ч-випрсм1ню-ванннм лежать в основ! конструкщй двох пропонуемих установок для сушки та обжаривания топНгамбуру.

3 врахуванням проведених досл1джень нами розроблеш ре-' цептури та технолог¡1 виробництва жирових глазурей, оснобний ЗМ1СТ . яких складають кедефщитн: дешев! продукти »¡сцевого росли'нного походкекня. Рецептури та технолог1ЧИ1 ¡нструкцП затверджен! I прийнят! до впровадження ка ХарювськН"! конди-терсьюй фабрищ.

Запропоновача рецептура та технологична схема вироб-шщтва нерозчипного кавового напою "Молодеть" !з обжарених топпшмбуру, цикорш 1 кави. Наши, не зважаючи на незкачний ВМ1СТ натурально! кави (10'), дае добру 1м1тацш натурального казового екстракту-1 рекомендовали« для д^тичпого, на-самперед д!абетичногс, харчування.

В И СНОВКИ ""

1. Ка основ! анал1зу апарат!з ! способов обжаривания зернксто! сировпни в харчов1й промксловост! та масовому хар-

1-корпус;2-барабсл бзглтограшгай пер^оров;1вий;3-опора;4-п!д-сипник;5-станйиа;6-перегородка;7-грань зн 1мч^ьча;в-затизкач; О-мотор-редуктор; 10-передача ланщоговз; 11-кокух; 12-люк вами-татмнкя; 13-приетр1й розванталення; 14-рем?:дац!Шп;й патрубок; 15-датчик контроля температуря;1б-яробиик; 17-труба; сунгл;13-еегме нт;20-блек IЧ-зипром]ндвач1 в;21-в1дбивач;22-сектор.

чуванн1 з точки пору п1ДБ!!с,ення ¡нтенсивност1 процесу, зни-деикя Лого онергоемкост! 1 покрацэння як.ост; продут П оаг-ропеновано метод обдарювалня у з1броккдлячому пар5 1Ч-в?шро-мпиованням.

2. Теоретично доелдаекнй лрецее обмрязаннп аэркисто! харчово'1 сирггеичн у в1брокиплячому кар] пря 1Ч-еиэргоп)двод1 з викоркстаннян походу, засноазному ва спслученкЗ "и;тег-ральних" р1йкянь перенесения тепло?» 1 бологи з зйря) з врл-хуванням характеру поглинамня■1 Я1дг;ач) теплоти аарнсми як единим (суЩльты) шаром, а такоА из залуч-?кв1 да них експе-рименгаланих дос.иджи, . Одержано пролте та ¡>ручпе для ана-

лозу ровпяння, вклачаюче cci основой параметра процесу Обжаривания. ■ •

3. Установлено, що найб1дьш ращональш технологи тер-шчпо! обробки топокакбуру повинно включати два етапи: суску та обкаразання. Одергглно крктер}альн! i о:лпiричнi залеаносто для розрахунку г1дродкнам1чних параыетр1в процесу сушки то-пшамбуру в' псевдозр1диенсялу шард з врахуванням його стану i вологост- продукту, визкачено вплив окремих технологочких факторов ка кокетику тепло-каеообмпоу. Рекомендован! казтуп-Hi рацгокальн! режима i показники сушки тошнамбуру в пеев-fioopiдоеному ffiapi: napisKa продукту- кубок&\ш з розмором rpaai 6.. .8 las; теотература сучильного агенту 80. ..100 "С; питоне кавактакзкня на повотрянорозподольну peaiTKy 20. ..25 кт/»г2; ивидкЛсть поз1трл 2,0.. .2,4 м/с; кищева золотеть 10.,.12%.

4. Дослодхэно вплив розних факторов ка Kiнетику обдара-. ванкя зершюто'1 харчозо'1 сирозкни у воброоошлячому шар i

1Ч-в;шрсмин)занням. Найбольп еначьй - цэ густина потоку 1Ч-Еилрсиоиязання, трквалость процесу та.Еисота пару матерi-ала. Здобуто математичш »¿одело процесов тергЛчноо обробки розглядагыих продукта. Вкзначон! наступи! рационально рэжи-мк:

- для обазраванкя топинамбуру - густина потоку 1Ч-вкп-ром1низання 18C0.. .2000 Вт/мг ;трквалость теплозоо обробки 600...1000с; розмор обяарюванмгчастшгок 5x5x5 або бхбхб ¡¿м; концева волопсть 2,5.. .3,5%; максимальна температура продукту 150*С;

- для обжаривания кавл - густина потоку Ш-випроыоопо-

■ 9

ваяна 2300. ..3200 Вт/м ; трквалость теплоао! обробки ?00...900 с; концева волоНсть 1,7.. .2,2Z; максимальна температура продукту 200"С;

.. - дад обжаривания гороху - густина потоку 1Ч-вошрои1нв-ваиад' 2400.,.2600 Вт/ыя тризалость . теплово! обробки б§0, ..850 с; , к1нцеЕа BOioricTb 2..,3%; максимальна темпера-эг/ра продукту 175*С. ' ;

. . Установленi узагадыилсш заложи ост о к^етики обжаршац-'кцш, гороху i tonJijaüöypy. ' ' б. Роэро&аеи! рецептур« i технолог1ч?п схеми виробницт-

хщмвях глазурей "Ркшс", ""Травкева" та кавового напоо

"Молод1сть" з вккористачням обжарено! нетрадицЗкно! зернис-To'i харчозо! сировини - гороху, цнкорin, топшаьйуру, вкнсг-радних кicточек.

в. В'уконан! розрахунки i запропокозйн! кокструкцП трь-ох arfapaTlB для терм1чно! обробкк зерннсто! харчозо! снрози-ни. Виготовлено доел iдно-проиксловий зразок одного "апарату, який ycniEHo пройшоз зиробнич i випробуваяня.

OcHOEHi положения дисертаци надрукован! в ?ам'х роботах :

1. Поперечный И.А. Облучение Кожиных зэреп при терио-радиационной обжарке//Технология и качество лицевых продуктов: Сб. науч. тр./Харьк. нн-т обществ, питания.-Харьков, 1992.-с.39-41.

2. Устройство для термической обработки зернистых пищевых продуктов/Поперечный И.А. Заявка N»5028515/13/082812. Положительное решение ЮШГПЭ от 24.CS.S3.

3. Поперечный И. А. Напиток "Молодость" сохранит вам :ло-лодость//Вечерний Донецк.-1994.-N4132(6071).

4. Поперечный И. А. Новый способ глрки ¡Е.ртофеля//Ппоб-лемы индустриализации общественного питания страны: Тез. докл. Всесоыэ. науч. конф./Харьк. ин-т обществ. питания, -Харьков, 1989.-е. 127.

5. Поперечный И.А. Обжарка зерен кофе при комбинированном нагреве//Проб.чеми влияния тепловой обработки на шщевуп ценность продуктов питания: Тез. докл. ВСесояз. науч. конф./Харьк. ин-т обществ, питания,-Харьков,1990.-е.185-186.

6. Поперечный И.А. Изменение массовлагосбменных и физических характеристик кофейных 'зерен при терморадкационной обжарке//Механика сыйучих материалов: Тез. докл. Всессгоз. науч. конф./Одесский технол. ин-т пищ. пром.-стн,-Одесса, 1091.-с.221.

7. Черевко А.И., Поперечный H.A. Термическая обработка топинамбура - компонента кофейных напитков//Пгрспективы развития массового питания и торговли в условиях перехода к рыночной экономике: Тез. докл. междунар. конф./Харьк. ин-т обществ. питания.-Харьков,1994.-с.240-241.

8. Черевко А.И., Поперечный И.А. Жировке глазури из нетрадиционного сырья//Перепективы развития массового питания и торговли в условиях перехода к рыночной экономике: Тез. докл. междунар. конф./Харьк. ин-т обществ, питания. -Харьков,1994.-с.241-243.

Поперечный H.A. Интенсификация процессов обжарки зернистого пищевого сырья. .

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности CS.10.12 - процессы,машины и агрегаты,пищевой промышленности, Харьк. Госуд. Академия технол. и орг-ции питания, Харьков, 1994.

Защищается 8 научных работ, 1 патецг на изобретение, 2 нормативно-технические документации,которые содержат данные об исследовании комплекса вопросов по сушке топинамбура в псевдодаиженном слое и обжариванию кофе, гороха и топинамбура в виброкипящем слое инфракрасным излучением. На основе теоретических и экспериментальных исследований установлено, что указанные методы термической обработки по сравнению с

традиционными значительно повышает интенсивность процесса, снианют его экергоеккость.улучЕаат качество обваренного продукта. Осуществлено промышленное внедрение предложенных спо-собоз термической обработки. Разработана, рецептуры и технологические cxewj производства новых изделии с использованием обваренного нетрадиционного аарнистсго пищевого сырья - топинамбура, гороха, цжоркя, виноградных семян.

Poperecnny i.A. Intensification of the processes of

fryins crainy fcod-stuff.

The tresis for ccrepetiton of a candidate of technical science degree. Speciality 05.18.12.- Processes , mashines and units in catering industry, Kharkiv State Academy of .Food Sciences and Management, Kharkiv,1994.

8 scientific articles, 1 invention patent fi 2 industry specification;» are defended. They include thr> results of research of a complex of problems on ground pear drying in a psaudoliquid layer and frying of coffee, peas and ground pear in, a vibrohoiling layer by infra-red radiation. On the-ba3is of theoretic and experimental recearc'n it was determined that new '.methods of heating compared to traditional methoda raise intensity of the process, reduce energy capacity, increase quality of a fried product.These new asthods ,<jif heating have beep introduced. Fortnulas and technologic ' .gchemes cf new products with the use of fried non-traditi-pnai. grainy food-stuff - ground pears, peas, chicory,grape sqods - have been developed. ,

■г Клачоз! слова: . сДаарйвання,аерниста сировина, 1нфрачервоне випром!-' ; псевдоер1двдння, в1брокиплячий шар, ведалчеть.

Э ДО одну i^/i?^' iojue* 1/16} ; fJ

Диме. офсет. Уи. друк, Тираж Ш- ррад., Замов.. р

w1:1^;:1' VV-"С.!"'.' ' '*';-Г*1— " ■-

ДОД ХДАТОХ. Харк1в-51, вул. Клочкхвська, 333.

/